[Liitiumpatareide energiatihedus võib tulevikus ulatuda 1,5-2 korda voolutugevusest, mis tähendab, et akud muutuvad väiksemaks. ]
[Liitium-ioonaku kulude vähendamise vahemik on maksimaalselt 10–30%. Hinda on raske poole võrra vähendada. ]
Nutitelefonidest elektriautodeni imbub akutehnoloogia järk-järgult igasse eluvaldkonda. Niisiis, millises suunas tulevane aku areneb ja milliseid muutusi see ühiskonnas kaasa toob? Neid küsimusi silmas pidades intervjueeris First Financial reporter eelmisel kuul Jaapani teadlast Akira Yoshinot, kes võitis tänavu Nobeli keemiaauhinna liitiumioonakude eest.
Yoshino arvates domineerivad liitium-ioonakud akutööstuses ka järgmise 10 aasta jooksul. Uute tehnoloogiate, nagu tehisintellekt ja asjade internet, arendamine toob liitium-ioonakude rakendusväljavaadetesse "mõeldamatud" muutused.
Kujutamatu muutus
Kui Yoshino sai teada mõistest "kaasaskantav", mõistis ta, et ühiskond vajab uut akut. 1983. aastal sündis Jaapanis maailma esimene liitiumaku. Yoshino Akira tootis maailma esimese laetava liitiumioonaku prototüübi ja annab silmapaistva panuse tulevikus nutitelefonides ja elektrisõidukites laialdaselt kasutatavate liitium-ioonakude arendamisse.
Möödunud kuul ütles Akira Yoshino eksklusiivses intervjuus ajakirjale nr 1 Financial Journalist, et pärast seda, kui ta sai teada, et võitis Nobeli preemia, ei ole tal "tõelisi tundeid". "Täielikud intervjuud tegid mind hiljem väga hõivatuks ja ma ei saanud olla liiga õnnelik." ütles Akira Yoshino. "Kuid kuna auhindade kättesaamise päev detsembris läheneb, on auhindade tegelikkus muutunud tugevamaks."
Viimase 30 aasta jooksul on Nobeli keemiaauhinna võitnud 27 Jaapani või Jaapani teadlast, kuid ainult kaks neist, sealhulgas Akira Yoshino, on pälvinud ettevõtte teadlaste auhindu. "Jaapanis saavad teadusinstituutide ja ülikoolide teadlased üldiselt auhindu ning vähesed ettevõtteteadlased on auhindu võitnud." rääkis Akira Yoshino esimesele finantsajakirjanikule. Ta rõhutas ka tööstuse ootusi. Ta usub, et ettevõtte sees on palju Nobeli tasemel uuringuid, kuid Jaapani tööstus peaks parandama oma juhtimist ja efektiivsust.
Yoshino Akira usub, et uute tehnoloogiate, nagu tehisintellekt ja asjade internet, arendamine toob liitiumioonakude rakendusväljavaadetesse "mõeldamatud" muudatused. Näiteks tarkvara areng kiirendab aku projekteerimise protsessi ja uute materjalide väljatöötamist ning võib mõjutada aku kasutamist, võimaldades akut kasutada parimas keskkonnas.
Yoshino Akira on samuti väga mures oma uurimistöö panuse pärast globaalsete kliimamuutuste probleemide lahendamisel. Ta ütles esimesele finantsajakirjanikule, et sai auhinna kahel põhjusel. Esimene on aidata kaasa nutika mobiilse ühiskonna arengule; teiseks on pakkuda oluline vahend globaalse keskkonna kaitsmiseks. “Panus keskkonnakaitsesse muutub tulevikus üha ilmsemaks. Samas on see ka suurepärane ärivõimalus.” rääkis Akira Yoshino finantsreporterile.
Yoshino Akira ütles Meijo ülikoolis professorina peetud loengus õpilastele, et arvestades avalikkuse kõrgeid ootusi taastuvenergia ja patareide kasutamisele globaalse soojenemise vastumeetmena, edastab ta oma teabe, sealhulgas mõtteid keskkonnaprobleemide kohta. ”
Kes hakkab akutööstuses domineerima
Akutehnoloogia areng käivitas energiarevolutsiooni. Nutitelefonidest elektriautodeni – akutehnoloogia on laialt levinud, muutes inimeste elu kõiki aspekte. See, kas tulevane aku muutub võimsamaks ja odavamaks, mõjutab meist igaüht.
Praegu on tööstus pühendunud aku ohutuse parandamisele, suurendades samal ajal aku energiatihedust. Aku jõudluse parandamine aitab taastuvenergia kasutamise kaudu ka kliimamuutustega toime tulla.
Yoshino arvates domineerivad liitium-ioonakud akutööstuses ka järgmise 10 aasta jooksul, kuid uute tehnoloogiate areng ja tõus tugevdavad jätkuvalt ka tööstuse väärtust ja väljavaateid. Yoshino Akira ütles First Business Newsile, et liitiumakude energiatihedus võib tulevikus ulatuda 1,5-2 korda voolust, mis tähendab, et aku muutub väiksemaks. "See vähendab materjali ja seega ka kulusid, kuid materjali maksumus oluliselt ei vähene." Ta ütles: "Liitium-ioonakude maksumus väheneb maksimaalselt 10–30%. Tahad hinda poole võrra vähendada on keerulisem. ”
Kas elektroonikaseadmed laadivad tulevikus kiiremini? Akira Yoshino ütles vastuseks, et mobiiltelefon saab täis 5-10 minutiga, mis on laboris saavutatud. Kuid kiire laadimine nõuab tugevat pinget, mis mõjutab aku tööiga. Paljudes tegelikkuses ei pruugi inimesed eriti kiiresti laadida.
Alates varasest pliiakudest kuni nikkel-metallhüdriidakudeni, mis on Jaapani ettevõtete (nt Toyota) alustalaks, kuni liitiumioonakudeni, mida Tesla Roaster 2008. aastal kasutas, on toiteakude hulgas domineerinud traditsioonilised vedelad liitiumioonakud. turul kümneks aastaks. Tulevikus muutub vastuolu energiatiheduse ja ohutusnõuete ning traditsioonilise liitium-ioonaku tehnoloogia vahel üha teravamaks.
Vastuseks eksperimentidele ja välismaiste ettevõtete tahkisakutoodetele ütles Akira Yoshino: "Ma arvan, et tahkispatareid on tulevikusuund ja arenguruumi on veel palju. Loodan varsti näha uusi edusamme."
Ta ütles ka, et tahkisakud on tehnoloogialt sarnased liitiumioonakudega. "Tehnoloogia täiustamise kaudu võib liitiumioonide ujumise kiirus lõpuks jõuda praegusest kiirusest umbes 4 korda." Akira Yoshino rääkis First Business Newsi reporterile.
Tahkisakud on liitiumioonakud, mis kasutavad tahkiselektrolüüte. Kuna tahkiselektrolüüdid asendavad potentsiaalselt plahvatusohtlikku orgaanilist elektrolüüti traditsioonilistes liitiumioonakudes, lahendab see kaks peamist probleemi – kõrge energiatihedus ja kõrge ohutusvõime. Tahkiselektrolüüte kasutatakse sama energiaga Elektrolüüti asendav aku on suurema energiatihedusega, samas suurema võimsusega ja pikema kasutusajaga, mis on järgmise põlvkonna liitiumakude arengutrend.
Kuid tahkisakud seisavad silmitsi ka väljakutsetega, nagu kulude vähendamine, tahkete elektrolüütide ohutuse parandamine ning elektroodide ja elektrolüütide vahelise kontakti säilitamine laadimise ja tühjendamise ajal. Praegu investeerivad paljud ülemaailmsed hiiglaslikud autofirmad kõvasti tahkisakude uurimis- ja arendustegevusse. Näiteks Toyota arendab pooljuhtakut, kuid selle maksumust ei avalikustata. Teadusasutused ennustavad, et 2030. aastaks peaks ülemaailmne tahkisakude nõudlus lähenema 500 GWh-le.
Professor Whitingham, kes jagas Nobeli preemiat koos Akira Yoshinoga, ütles, et tahkisakud võivad olla esimesed, mida hakatakse kasutama väikeses elektroonikas, näiteks nutitelefonides. "Sest suuremahuliste süsteemide rakendamisel on endiselt suuri probleeme." Professor Wittingham ütles.
Postitusaeg: 16. detsember 2019