[Η ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών λιθίου στο μέλλον μπορεί να φτάσει 1,5 φορές έως 2 φορές το ρεύμα, πράγμα που σημαίνει ότι οι μπαταρίες θα γίνουν μικρότερες. ]
[Το εύρος μείωσης κόστους μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι το πολύ μεταξύ 10% και 30%. Είναι δύσκολο να μειωθεί η τιμή στο μισό. ]
Από τα smartphone μέχρι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, η τεχνολογία μπαταριών διεισδύει σταδιακά σε κάθε πτυχή της ζωής. Ποια κατεύθυνση λοιπόν θα αναπτυχθεί η μελλοντική μπαταρία και τι αλλαγές θα φέρει στην κοινωνία; Έχοντας αυτές τις ερωτήσεις στο μυαλό, ο δημοσιογράφος της First Financial πήρε συνέντευξη τον περασμένο μήνα, ο Akira Yoshino, ένας Ιάπωνας επιστήμονας που κέρδισε το Νόμπελ Χημείας για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου φέτος.
Κατά τη γνώμη του Yoshino, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου θα εξακολουθούν να κυριαρχούν στη βιομηχανία μπαταριών τα επόμενα 10 χρόνια. Η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών όπως η τεχνητή νοημοσύνη και το Διαδίκτυο των Πραγμάτων θα επιφέρει «αδιανόητες» αλλαγές στις προοπτικές εφαρμογής των μπαταριών ιόντων λιθίου.
Ασύλληπτη αλλαγή
Όταν ο Yoshino συνειδητοποίησε τον όρο «φορητό», συνειδητοποίησε ότι η κοινωνία χρειαζόταν μια νέα μπαταρία. Το 1983, η πρώτη μπαταρία λιθίου στον κόσμο γεννήθηκε στην Ιαπωνία. Ο Yoshino Akira παρήγαγε το πρώτο πρωτότυπο στον κόσμο επαναφορτιζόμενης μπαταρίας ιόντων λιθίου και θα συμβάλει εξαιρετικά στην ανάπτυξη μπαταριών ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται ευρέως σε smartphone και ηλεκτρικά οχήματα στο μέλλον.
Τον περασμένο μήνα, ο Akira Yoshino είπε σε μια αποκλειστική συνέντευξη στο No. 1 Financial Journalist ότι αφού έμαθε ότι κέρδισε το βραβείο Νόμπελ, «δεν έχει πραγματικά συναισθήματα». «Οι πλήρεις συνεντεύξεις με έκαναν αργότερα πολύ απασχολημένος και δεν μπορούσα να είμαι πολύ χαρούμενος». είπε ο Akira Yoshino. «Όμως όσο πλησιάζει η ημέρα παραλαβής των βραβείων τον Δεκέμβριο, η πραγματικότητα των βραβείων έχει γίνει πιο δυνατή».
Τα τελευταία 30 χρόνια, 27 Ιάπωνες ή Ιάπωνες μελετητές κέρδισαν το Νόμπελ Χημείας, αλλά μόνο δύο από αυτούς, συμπεριλαμβανομένου του Akira Yoshino, έχουν λάβει βραβεία ως εταιρικοί ερευνητές. «Στην Ιαπωνία, ερευνητές από ερευνητικά ιδρύματα και πανεπιστήμια λαμβάνουν γενικά βραβεία και λίγοι εταιρικοί ερευνητές από τον κλάδο έχουν κερδίσει βραβεία». είπε ο Akira Yoshino στον First Financial Journalist. Τόνισε επίσης τις προσδοκίες του κλάδου. Πιστεύει ότι υπάρχει μεγάλη έρευνα σε επίπεδο Νόμπελ εντός της εταιρείας, αλλά η ιαπωνική βιομηχανία θα πρέπει να βελτιώσει την ηγεσία και την αποτελεσματικότητά της.
Ο Yoshino Akira πιστεύει ότι η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών όπως η τεχνητή νοημοσύνη και το Internet of Things θα φέρει «αδιανόητες» αλλαγές στις προοπτικές εφαρμογής των μπαταριών ιόντων λιθίου. Για παράδειγμα, η εξέλιξη του λογισμικού θα επιταχύνει τη διαδικασία σχεδιασμού της μπαταρίας και την ανάπτυξη νέων υλικών και μπορεί να επηρεάσει τη χρήση της μπαταρίας, επιτρέποντας τη χρήση της μπαταρίας στο καλύτερο περιβάλλον.
Ο Yoshino Akira ανησυχεί επίσης πολύ για τη συμβολή της έρευνάς του στην επίλυση ζητημάτων παγκόσμιας κλιματικής αλλαγής. Είπε στον Α' Οικονομικό Δημοσιογράφο ότι βραβεύτηκε για δύο λόγους. Το πρώτο είναι να συμβάλει στην ανάπτυξη μιας κοινωνίας έξυπνων κινητών. το δεύτερο είναι να παρέχει ένα σημαντικό μέσο για την προστασία του παγκόσμιου περιβάλλοντος. «Η συμβολή στην προστασία του περιβάλλοντος θα γίνεται όλο και πιο εμφανής στο μέλλον. Ταυτόχρονα, αυτή είναι επίσης μια μεγάλη επιχειρηματική ευκαιρία». είπε ο Akira Yoshino σε έναν οικονομικό ρεπόρτερ.
Ο Yoshino Akira είπε στους φοιτητές κατά τη διάρκεια διάλεξης στο Πανεπιστήμιο Meijo ως καθηγητής ότι δεδομένων των υψηλών προσδοκιών του κοινού για τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και μπαταριών ως αντίμετρο για την υπερθέρμανση του πλανήτη, θα δώσει τις δικές του πληροφορίες, συμπεριλαμβανομένων των σκέψεων για περιβαλλοντικά ζητήματα. ”
Ποιος θα κυριαρχήσει στη βιομηχανία μπαταριών
Η ανάπτυξη της τεχνολογίας μπαταριών πυροδότησε μια ενεργειακή επανάσταση. Από τα έξυπνα τηλέφωνα μέχρι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, η τεχνολογία μπαταριών είναι πανταχού παρούσα, αλλάζοντας κάθε πτυχή της ζωής των ανθρώπων. Το αν η μελλοντική μπαταρία θα γίνει πιο ισχυρή και χαμηλότερο κόστος θα επηρεάσει τον καθένα μας.
Επί του παρόντος, η βιομηχανία έχει δεσμευτεί να βελτιώσει την ασφάλεια της μπαταρίας αυξάνοντας παράλληλα την ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας. Η βελτίωση της απόδοσης της μπαταρίας βοηθά επίσης στην αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής μέσω της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Κατά τη γνώμη του Yoshino, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου θα εξακολουθούν να κυριαρχούν στη βιομηχανία μπαταριών τα επόμενα 10 χρόνια, αλλά η ανάπτυξη και η άνοδος των νέων τεχνολογιών θα συνεχίσει επίσης να ενισχύει την αποτίμηση και τις προοπτικές του κλάδου. Ο Yoshino Akira είπε στο First Business News ότι η ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών λιθίου στο μέλλον μπορεί να φτάσει 1,5 φορές έως 2 φορές το ρεύμα, πράγμα που σημαίνει ότι η μπαταρία θα γίνει μικρότερη. «Αυτό μειώνει το υλικό και επομένως μειώνει το κόστος, αλλά δεν θα υπάρξει σημαντική μείωση στο κόστος του υλικού». Είπε, «Η μείωση του κόστους των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι το πολύ μεταξύ 10% και 30%. Θέλετε να μειώσετε στο μισό την τιμή είναι πιο δύσκολο. ”
Οι ηλεκτρονικές συσκευές θα φορτίζονται πιο γρήγορα στο μέλλον; Σε απάντηση, ο Akira Yoshino είπε ότι ένα κινητό τηλέφωνο γεμίζει σε 5-10 λεπτά, κάτι που έχει επιτευχθεί στο εργαστήριο. Αλλά η γρήγορη φόρτιση απαιτεί ισχυρή τάση, η οποία θα επηρεάσει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Σε πολλές περιπτώσεις στην πραγματικότητα, οι άνθρωποι μπορεί να μην χρειάζεται να φορτίζουν ιδιαίτερα γρήγορα.
Από τις πρώιμες μπαταρίες μολύβδου-οξέος, μέχρι τις μπαταρίες νικελίου-υδριδίου μετάλλου που είναι οι βασικοί πυλώνες των ιαπωνικών εταιρειών όπως η Toyota, έως τις μπαταρίες ιόντων λιθίου που χρησιμοποίησε η Tesla Roaster το 2008, οι παραδοσιακές μπαταρίες υγρού ιόντων λιθίου έχουν κυριαρχήσει στην μπαταρία ισχύος αγορά για δέκα χρόνια. Στο μέλλον, η αντίφαση μεταξύ των απαιτήσεων πυκνότητας ενέργειας και ασφάλειας και της παραδοσιακής τεχνολογίας μπαταριών ιόντων λιθίου θα γίνει ολοένα και πιο εμφανής.
Σε απάντηση σε πειράματα και προϊόντα μπαταριών στερεάς κατάστασης από εταιρείες του εξωτερικού, ο Akira Yoshino είπε: «Νομίζω ότι οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης αντιπροσωπεύουν μια μελλοντική κατεύθυνση και υπάρχουν ακόμη πολλά περιθώρια βελτίωσης. Ελπίζω να δω σύντομα νέα πρόοδο».
Είπε επίσης ότι οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης είναι παρόμοιες σε τεχνολογία με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου. «Μέσω της βελτίωσης της τεχνολογίας, η ταχύτητα της κολύμβησης ιόντων λιθίου μπορεί τελικά να φτάσει περίπου 4 φορές την τρέχουσα ταχύτητα». Ο Akira Yoshino είπε σε δημοσιογράφο στο First Business News.
Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης είναι μπαταρίες ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούν ηλεκτρολύτες στερεάς κατάστασης. Επειδή οι ηλεκτρολύτες στερεάς κατάστασης αντικαθιστούν τον δυνητικά εκρηκτικό οργανικό ηλεκτρολύτη στις παραδοσιακές μπαταρίες ιόντων λιθίου, αυτό λύνει τα δύο κύρια προβλήματα της υψηλής ενεργειακής πυκνότητας και της υψηλής απόδοσης ασφάλειας. Οι ηλεκτρολύτες στερεάς κατάστασης χρησιμοποιούνται με την ίδια ενέργεια Η μπαταρία που αντικαθιστά τον ηλεκτρολύτη έχει υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, ταυτόχρονα έχει μεγαλύτερη ισχύ και μεγαλύτερο χρόνο χρήσης, που είναι η τάση ανάπτυξης της επόμενης γενιάς μπαταριών λιθίου.
Αλλά οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης αντιμετωπίζουν επίσης προκλήσεις όπως η μείωση του κόστους, η βελτίωση της ασφάλειας των στερεών ηλεκτρολυτών και η διατήρηση της επαφής μεταξύ ηλεκτροδίων και ηλεκτρολυτών κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση. Επί του παρόντος, πολλές παγκόσμιες εταιρείες αυτοκινήτων-κολοσσοί επενδύουν σε μεγάλο βαθμό στην Ε & Α για μπαταρίες στερεάς κατάστασης. Για παράδειγμα, η Toyota αναπτύσσει μια μπαταρία στερεάς κατάστασης, αλλά το κόστος δεν αποκαλύπτεται. Ερευνητικά ιδρύματα προβλέπουν ότι έως το 2030, η παγκόσμια ζήτηση μπαταριών στερεάς κατάστασης αναμένεται να πλησιάσει τις 500 GWh.
Ο καθηγητής Whitingham, ο οποίος μοιράστηκε το βραβείο Νόμπελ με τον Akira Yoshino, είπε ότι οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης μπορεί να είναι οι πρώτες που θα χρησιμοποιηθούν σε μικρά ηλεκτρονικά είδη, όπως τα έξυπνα τηλέφωνα. «Επειδή εξακολουθούν να υπάρχουν μεγάλα προβλήματα στην εφαρμογή συστημάτων μεγάλης κλίμακας». είπε ο καθηγητής Wittingham.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-16-2019