[Litiumakkujen energiatiheys voi tulevaisuudessa nousta 1,5-2-kertaiseksi virtaan verrattuna, mikä tarkoittaa, että akut pienenevät. ]
[Litium-ioniakun kustannusten alennusalue on enintään 10–30%. Hintaa on vaikea puolittaa. ]
Älypuhelimista sähköautoihin akkutekniikka tunkeutuu vähitellen kaikille elämän osa-alueille. Joten mihin suuntaan tulevaisuuden akku kehittyy ja mitä muutoksia se tuo yhteiskunnalle? Nämä kysymykset mielessään First Financial -toimittaja haastatteli viime kuussa Akira Yoshinoa, japanilaista tiedemiestä, joka voitti kemian Nobelin palkinnon litiumioniakuista tänä vuonna.
Yoshinon mielestä litiumioniakut hallitsevat edelleen akkuteollisuutta seuraavan 10 vuoden aikana. Uusien teknologioiden, kuten tekoälyn ja esineiden internetin, kehitys tuo "ajattelemattomia" muutoksia litiumioniakkujen sovellusmahdollisuuksiin.
Käsittämätön muutos
Kun Yoshino huomasi termin "kannettava", hän tajusi, että yhteiskunta tarvitsi uuden akun. Vuonna 1983 Japanissa syntyi maailman ensimmäinen litiumakku. Yoshino Akira valmisti maailman ensimmäisen ladattavan litiumioniakun prototyypin, ja se tulee olemaan merkittävä panos älypuhelimissa ja sähköajoneuvoissa laajalti käytettyjen litiumioniakkujen kehittämiseen tulevaisuudessa.
Viime kuussa Akira Yoshino sanoi eksklusiivisessa haastattelussa Financial Journalistin numero 1:lle, että saatuaan tietää voineensa Nobel-palkinnon hänellä "ei ole todellisia tunteita". "Täydet haastattelut tekivät minusta myöhemmin erittäin kiireisen, enkä voinut olla liian onnellinen." Akira Yoshino sanoi. "Mutta kun palkintojen vastaanottopäivä joulukuussa lähenee, palkintojen todellisuus on vahvistunut."
Viimeisten 30 vuoden aikana 27 japanilaista tai japanilaista tutkijaa on voittanut kemian Nobelin, mutta vain kaksi heistä, mukaan lukien Akira Yoshino, on saanut palkintoja yritystutkijoina. "Japanissa tutkimuslaitosten ja yliopistojen tutkijat saavat yleensä palkintoja, ja harvat alan yritystutkijat ovat voittaneet palkintoja." Akira Yoshino kertoi First Financial Journalistille. Hän korosti myös alan odotuksia. Hän uskoo, että yhtiössä on paljon Nobel-tason tutkimusta, mutta Japanin teollisuuden pitäisi parantaa johtajuutta ja tehokkuutta.
Yoshino Akira uskoo, että uusien teknologioiden, kuten tekoälyn ja esineiden internetin, kehitys tuo "ajattelemattomia" muutoksia litiumioniakkujen sovellusmahdollisuuksiin. Esimerkiksi ohjelmistojen kehittyminen nopeuttaa akun suunnitteluprosessia ja uusien materiaalien kehittämistä ja Voi vaikuttaa akun käyttöön, jolloin akkua voidaan käyttää parhaassa ympäristössä.
Yoshino Akira on myös erittäin huolissaan tutkimustensa panoksesta globaalien ilmastonmuutosongelmien ratkaisemisessa. Hän kertoi First Financial Journalistille, että hänet palkittiin kahdesta syystä. Ensimmäinen on edistää älykkään mobiiliyhteiskunnan kehitystä; toinen on tarjota tärkeä keino suojella maailmanlaajuista ympäristöä. ”Osuus ympäristönsuojelussa tulee olemaan tulevaisuudessa yhä selvempää. Samalla tämä on myös loistava liiketoimintamahdollisuus.” Akira Yoshino kertoi taloustoimittajalle.
Yoshino Akira kertoi opiskelijoille Meijon yliopiston luennolla professorina, että kun otetaan huomioon yleisön suuret odotukset uusiutuvan energian ja akkujen käytöstä ilmaston lämpenemisen vastatoimenpiteenä, hän toimittaa omat Tietonsa, mukaan lukien ajatuksia ympäristöasioista. ”
Kuka hallitsee akkuteollisuutta
Akkuteknologian kehitys käynnisti energiavallankumouksen. Älypuhelimista sähköautoihin akkutekniikka on kaikkialla ja muuttaa ihmisten elämän kaikkia osa-alueita. Se, tuleeko tulevasta akusta tehokkaampi ja halvempi, vaikuttaa meihin jokaiseen.
Tällä hetkellä teollisuus on sitoutunut parantamaan akun turvallisuutta ja lisäämään samalla akun energiatiheyttä. Akun suorituskyvyn parantaminen auttaa myös torjumaan ilmastonmuutosta käyttämällä uusiutuvaa energiaa.
Yoshinon näkemyksen mukaan litiumioniakut hallitsevat akkuteollisuutta vielä seuraavat 10 vuotta, mutta uusien teknologioiden kehitys ja nousu vahvistavat edelleen myös alan arvostusta ja näkymiä. Yoshino Akira kertoi First Business Newsille, että litiumakkujen energiatiheys voi tulevaisuudessa nousta 1,5-2-kertaiseksi nykyiseen verrattuna, mikä tarkoittaa, että akku pienenee. "Tämä vähentää materiaalia ja siten alentaa kustannuksia, mutta materiaalikustannukset eivät merkittävästi pienene." Hän sanoi: "Litiumioniakkujen kustannusten aleneminen on enintään 10–30 prosenttia. Haluatko puolittaa hinta on vaikeampaa. ”
Lataavatko elektroniset laitteet nopeammin tulevaisuudessa? Akira Yoshino sanoi vastauksena, että matkapuhelin täyttyy 5-10 minuutissa, mikä on saavutettu laboratoriossa. Mutta nopea lataus vaatii vahvaa jännitettä, mikä vaikuttaa akun käyttöikään. Monissa tilanteissa ihmisten ei välttämättä tarvitse ladata erityisen nopeasti.
Varhaisista lyijyakuista nikkelimetallihydridiakkuihin, jotka ovat japanilaisten yritysten, kuten Toyotan, tukipilareita, Tesla Roasterin vuonna 2008 käyttämiin litiumioniakkuihin, perinteiset nestemäiset litiumioniakut ovat dominoineet tehoakkuja. markkinoille kymmenen vuoden ajan. Tulevaisuudessa energiatiheyden ja turvallisuusvaatimusten sekä perinteisen litiumioniakkuteknologian välinen ristiriita korostuu entisestään.
Vastauksena ulkomaisten yritysten kokeiluihin ja solid-state-akkutuotteisiin Akira Yoshino sanoi: "Mielestäni solid-state-akut edustavat tulevaisuuden suuntaa, ja parantamisen varaa on vielä paljon. Toivottavasti näen pian uutta edistystä."
Hän sanoi myös, että solid-state-akut ovat tekniikaltaan samanlaisia kuin litiumioniakut. "Teknologian parantamisen ansiosta litiumionien uintinopeus voi viimein saavuttaa noin 4 kertaa nykyisen nopeuden." Akira Yoshino kertoi First Business Newsin toimittajalle.
Solid-state-akut ovat litiumioniakkuja, jotka käyttävät solid-state-elektrolyyttejä. Koska solid-state-elektrolyytit korvaavat mahdollisesti räjähtävän orgaanisen elektrolyytin perinteisissä litiumioniakuissa, tämä ratkaisee kaksi suurta ongelmaa: korkea energiatiheys ja korkea turvallisuussuorituskyky. Kiinteän olomuodon elektrolyyttejä käytetään samalla energialla Elektrolyytin korvaavalla akulla on korkeampi energiatiheys, samalla suurempi teho ja pidempi käyttöaika, mikä on seuraavan sukupolven litiumakkujen kehitystrendi.
Mutta puolijohdeakut kohtaavat myös haasteita, kuten kustannusten vähentäminen, kiinteiden elektrolyyttien turvallisuuden parantaminen sekä elektrodien ja elektrolyyttien välisen kontaktin ylläpitäminen latauksen ja purkamisen aikana. Tällä hetkellä monet maailmanlaajuiset jättiläisautoyritykset investoivat voimakkaasti solid-state-akkujen tutkimukseen ja kehitykseen. Esimerkiksi Toyota kehittää solid-state-akkua, mutta hintaa ei julkisteta. Tutkimuslaitokset ennustavat, että vuoteen 2030 mennessä maailmanlaajuisen solid-state-akkujen kysynnän odotetaan lähestyvän 500 GWh.
Professori Whitingham, joka jakoi Nobel-palkinnon Akira Yoshinon kanssa, sanoi, että solid-state-akut voivat olla ensimmäisiä, joita käytetään pienessä elektroniikassa, kuten älypuhelimissa. "Koska suurien järjestelmien soveltamisessa on edelleen suuria ongelmia." Professori Wittingham sanoi.
Postitusaika: 16.12.2019