[La densité énergétique des batteries au lithium pourrait à l'avenir atteindre 1,5 fois à 2 fois celle actuelle, ce qui signifie que les batteries deviendront plus petites. ]
[La plage de réduction du coût des batteries au lithium-ion se situe au maximum entre 10 % et 30 %. Il est difficile de diviser par deux le prix. ]
Des smartphones aux voitures électriques, la technologie des batteries s’infiltre progressivement dans tous les aspects de la vie. Alors, dans quelle direction évoluera la future batterie et quels changements apportera-t-elle à la société ? C’est avec ces questions à l’esprit que le journaliste de First Financial a interviewé le mois dernier Akira Yoshino, un scientifique japonais qui a remporté cette année le prix Nobel de chimie pour les batteries lithium-ion.
Selon Yoshino, les batteries lithium-ion continueront de dominer l'industrie des batteries au cours des 10 prochaines années. Le développement de nouvelles technologies telles que l’intelligence artificielle et l’Internet des objets entraînera des changements « impensables » dans les perspectives d’application des batteries lithium-ion.
Un changement inimaginable
Lorsque Yoshino a pris conscience du terme « portable », il s’est rendu compte que la société avait besoin d’une nouvelle batterie. En 1983, la première batterie au lithium au monde est née au Japon. Yoshino Akira a produit le premier prototype au monde de batterie lithium-ion rechargeable et apportera une contribution exceptionnelle au développement de batteries lithium-ion largement utilisées dans les smartphones et les véhicules électriques à l'avenir.
Le mois dernier, Akira Yoshino a déclaré dans une interview exclusive avec le premier journaliste financier qu’après avoir appris qu’il avait remporté le prix Nobel, il « n’avait aucun réel sentiment ». "Les entretiens complets m'ont ensuite rendu très occupé et je ne pouvais pas être trop heureux." » dit Akira Yoshino. "Mais à mesure que le jour de la remise des prix en décembre approche, la réalité des récompenses est devenue plus forte."
Au cours des 30 dernières années, 27 chercheurs japonais ou japonais ont remporté le prix Nobel de chimie, mais seuls deux d'entre eux, dont Akira Yoshino, ont reçu des prix en tant que chercheurs d'entreprise. « Au Japon, les chercheurs des instituts de recherche et des universités reçoivent généralement des prix, et peu de chercheurs du secteur privé ont remporté des prix. » Akira Yoshino a déclaré au premier journaliste financier. Il a également souligné les attentes de l'industrie. Il estime qu'il y a beaucoup de recherches de niveau Nobel au sein de l'entreprise, mais que l'industrie japonaise devrait améliorer son leadership et son efficacité.
Yoshino Akira estime que le développement de nouvelles technologies telles que l'intelligence artificielle et l'Internet des objets apportera des changements « impensables » aux perspectives d'application des batteries lithium-ion. Par exemple, les progrès des logiciels accéléreront le processus de conception de la batterie et le développement de nouveaux matériaux, et pourront affecter l'utilisation de la batterie, permettant à la batterie d'être utilisée dans le meilleur environnement.
Yoshino Akira est également très préoccupé par la contribution de ses recherches à la résolution des problèmes mondiaux liés au changement climatique. Il a déclaré au First Financial Journalist qu'il avait été récompensé pour deux raisons. Le premier est de contribuer au développement d’une société mobile intelligente ; la seconde est de fournir un moyen important de protéger l’environnement mondial. « La contribution à la protection de l’environnement deviendra de plus en plus évidente à l’avenir. En même temps, c’est aussi une excellente opportunité commerciale. Akira Yoshino a déclaré à un journaliste financier.
Yoshino Akira a déclaré aux étudiants lors d'une conférence à l'Université Meijo en tant que professeur qu'étant donné les attentes élevées du public quant à l'utilisation des énergies renouvelables et des batteries comme contre-mesure au réchauffement climatique, il fournirait ses propres informations, y compris des réflexions sur les questions environnementales. »
Qui dominera l’industrie des batteries
Le développement de la technologie des batteries a déclenché une révolution énergétique. Des téléphones intelligents aux voitures électriques, la technologie des batteries est omniprésente et change tous les aspects de la vie des gens. La question de savoir si la future batterie deviendra plus puissante et moins coûteuse affectera chacun de nous.
À l'heure actuelle, l'industrie s'engage à améliorer la sécurité de la batterie tout en augmentant la densité énergétique de la batterie. L’amélioration des performances des batteries contribue également à lutter contre le changement climatique grâce à l’utilisation d’énergies renouvelables.
Selon Yoshino, les batteries lithium-ion continueront de dominer le secteur des batteries au cours des 10 prochaines années, mais le développement et l'essor de nouvelles technologies continueront également à renforcer la valorisation et les perspectives du secteur. Yoshino Akira a déclaré à First Business News que la densité énergétique des batteries au lithium pourrait à l'avenir atteindre 1,5 fois à 2 fois celle actuelle, ce qui signifie que la batterie deviendra plus petite. "Cela réduit le matériau et donc le coût, mais il n'y aura pas de diminution significative du coût du matériau." Il a déclaré : « La réduction du coût des batteries lithium-ion se situe au maximum entre 10 % et 30 %. Vouloir réduire de moitié le prix est plus difficile. »
Les appareils électroniques se rechargeront-ils plus rapidement à l’avenir ? En réponse, Akira Yoshino a déclaré qu'un téléphone portable est plein en 5 à 10 minutes, ce qui a été réalisé en laboratoire. Mais une charge rapide nécessite une tension élevée, ce qui affectera la durée de vie de la batterie. Dans de nombreuses situations, en réalité, les gens n’ont pas besoin de recharger particulièrement rapidement.
Des premières batteries au plomb aux batteries nickel-hydrure métallique qui sont les piliers d'entreprises japonaises telles que Toyota, en passant par les batteries lithium-ion utilisées par Tesla Roaster en 2008, les batteries lithium-ion liquides traditionnelles ont dominé le secteur des batteries de puissance. marché depuis dix ans. À l’avenir, la contradiction entre la densité énergétique et les exigences de sécurité et la technologie traditionnelle des batteries lithium-ion deviendra de plus en plus évidente.
En réponse aux expériences et aux produits de batteries à semi-conducteurs d'entreprises étrangères, Akira Yoshino a déclaré : « Je pense que les batteries à semi-conducteurs représentent une direction future et qu'il y a encore beaucoup de place à l'amélioration. J’espère voir bientôt de nouveaux progrès.
Il a également déclaré que les batteries à semi-conducteurs sont similaires en termes de technologie aux batteries lithium-ion. "Grâce à l'amélioration de la technologie, la vitesse de nage des ions lithium peut enfin atteindre environ 4 fois la vitesse actuelle." Akira Yoshino a déclaré à un journaliste du First Business News.
Les batteries à semi-conducteurs sont des batteries lithium-ion qui utilisent des électrolytes à semi-conducteurs. Étant donné que les électrolytes solides remplacent l’électrolyte organique potentiellement explosif dans les batteries lithium-ion traditionnelles, cela résout les deux problèmes majeurs que sont la densité énergétique élevée et les performances de sécurité élevées. Les électrolytes solides sont utilisés avec la même énergie. La batterie qui remplace l'électrolyte a une densité énergétique plus élevée, tout en ayant une plus grande puissance et une durée d'utilisation plus longue, ce qui est la tendance de développement de la prochaine génération de batteries au lithium.
Mais les batteries à semi-conducteurs sont également confrontées à des défis tels que la réduction des coûts, l'amélioration de la sécurité des électrolytes solides et le maintien du contact entre les électrodes et les électrolytes pendant la charge et la décharge. À l’heure actuelle, de nombreux constructeurs automobiles géants mondiaux investissent massivement dans la R&D sur les batteries à semi-conducteurs. Par exemple, Toyota développe une batterie à semi-conducteurs, mais le coût n’est pas divulgué. Les instituts de recherche prédisent que d’ici 2030, la demande mondiale de batteries à semi-conducteurs devrait approcher les 500 GWh.
Le professeur Whitingham, qui a partagé le prix Nobel avec Akira Yoshino, a déclaré que les batteries à semi-conducteurs pourraient être les premières à être utilisées dans les petits appareils électroniques tels que les téléphones intelligents. "Parce qu'il y a encore de gros problèmes dans l'application de systèmes à grande échelle." » a déclaré le professeur Wittingham.
Heure de publication : 16 décembre 2019