[Orkuþéttleiki litíum rafhlaðna í framtíðinni getur orðið 1,5 til 2 sinnum meiri en núverandi, sem þýðir að rafhlöðurnar verða minni. ]
[Lithium-ion rafhlaða kostnaður minnkun svið er í mesta lagi á milli 10% og 30%. Það er erfitt að lækka verðið um helming. ]
Allt frá snjallsímum til rafbíla, rafhlöðutæknin síast smám saman inn í alla þætti lífsins. Svo, í hvaða átt mun framtíðarbatteríið þróast og hvaða breytingar mun það hafa í för með sér fyrir samfélagið? Með þessar spurningar í huga tók First Financial blaðamaður viðtal í síðasta mánuði Akira Yoshino, japanskan vísindamann sem hlaut Nóbelsverðlaunin í efnafræði fyrir litíumjónarafhlöður á þessu ári.
Að mati Yoshino munu litíumjónarafhlöður enn ráða yfir rafhlöðuiðnaðinum á næstu 10 árum. Þróun nýrrar tækni eins og gervigreindar og Internet of Things mun koma með „óhugsandi“ breytingar á notkunarhorfum litíumjónarafhlöðu.
Ólýsanleg breyting
Þegar Yoshino varð meðvitaður um hugtakið „flytjanlegur“ áttaði hann sig á því að samfélagið þyrfti nýja rafhlöðu. Árið 1983 fæddist fyrsta litíum rafhlaðan í heiminum í Japan. Yoshino Akira framleiddi fyrstu frumgerð heimsins af endurhlaðanlegri litíumjónarafhlöðu og mun leggja framúrskarandi framlag til þróunar litíumjónarafhlöðu sem eru mikið notaðar í snjallsímum og rafknúnum farartækjum í framtíðinni.
Í síðasta mánuði sagði Akira Yoshino í einkaviðtali við fjármálablaðamann nr. „Viðtölin í heild sinni gerðu mig mjög upptekinn síðar og ég gat ekki verið of ánægður. sagði Akira Yoshino. „En þegar nær dregur dagur verðlaunanna í desember, hefur veruleiki verðlaunanna orðið sterkari.
Á undanförnum 30 árum hafa 27 japanskir eða japanskir fræðimenn unnið Nóbelsverðlaunin í efnafræði, en aðeins tveir þeirra, þar á meðal Akira Yoshino, hafa hlotið verðlaun sem fyrirtækjarannsóknarmenn. „Í Japan hljóta vísindamenn frá rannsóknastofnunum og háskólum almennt verðlaun og fáir fyrirtækjafræðingar úr greininni hafa unnið til verðlauna. Akira Yoshino sagði við First Financial Journalist. Hann lagði einnig áherslu á væntingar iðnaðarins. Hann telur að mikið sé um rannsóknir á Nóbelsstigi innan fyrirtækisins, en japanski iðnaðurinn ætti að bæta forystu sína og skilvirkni.
Yoshino Akira telur að þróun nýrrar tækni eins og gervigreindar og Internet of Things muni leiða til „óhugsandi“ breytingar á notkunarmöguleikum litíumjónarafhlöðu. Til dæmis mun framgangur hugbúnaðar flýta fyrir rafhlöðuhönnunarferlinu og þróun nýrra efna og geta haft áhrif á notkun rafhlöðunnar, sem gerir rafhlöðunni kleift að nota í besta umhverfi.
Yoshino Akira hefur einnig miklar áhyggjur af framlagi rannsókna sinna til að leysa hnattræn loftslagsbreytingarmál. Hann sagði við fyrsta fjármálablaðamanninn að hann væri verðlaunaður af tveimur ástæðum. Hið fyrsta er að stuðla að þróun snjalls farsímasamfélags; annað er að veita mikilvæga leið til að vernda hnattrænt umhverfi. „Framlag til umhverfisverndar verður æ augljósara í framtíðinni. Á sama tíma er þetta líka frábært viðskiptatækifæri.“ Akira Yoshino sagði fjármálafréttamanni.
Yoshino Akira sagði nemendum á fyrirlestri við Meijo háskólann sem prófessor að miðað við miklar væntingar almennings til notkunar á endurnýjanlegri orku og rafhlöðum sem mótvægi við hlýnun jarðar, muni hann afhenda sínar eigin upplýsingar, þar á meðal hugsanir um umhverfismál. ”
Hver mun ráða yfir rafhlöðuiðnaðinum
Þróun rafhlöðutækninnar setti af stað orkubyltingu. Frá snjallsímum til rafbíla, rafhlöðutækni er alls staðar nálæg og breytir öllum þáttum í lífi fólks. Hvort framtíðar rafhlaðan verður öflugri og lægri kostnaður mun hafa áhrif á hvert og eitt okkar.
Sem stendur hefur iðnaðurinn skuldbundið sig til að bæta öryggi rafhlöðunnar en auka orkuþéttleika rafhlöðunnar. Aukin afköst rafhlöðunnar hjálpa einnig til við að takast á við loftslagsbreytingar með notkun endurnýjanlegrar orku.
Að mati Yoshino munu litíumjónarafhlöður enn ráða yfir rafhlöðuiðnaðinum á næstu 10 árum, en þróun og uppgangur nýrrar tækni mun einnig halda áfram að styrkja verðmat og horfur iðnaðarins. Yoshino Akira sagði í samtali við First Business News að orkuþéttleiki litíum rafhlaðna í framtíðinni gæti orðið 1,5 sinnum til 2 sinnum núverandi, sem þýðir að rafhlaðan verður minni. „Þetta dregur úr efninu og lækkar þannig kostnaðinn, en það verður ekki veruleg lækkun á kostnaði við efnið. Hann sagði: „Lækkun á kostnaði við litíumjónarafhlöður er í mesta lagi á milli 10% og 30%. Viltu lækka verðið um helming er erfiðara. ”
Munu rafeindatæki hlaðast hraðar í framtíðinni? Sem svar sagði Akira Yoshino að farsíminn væri fullur á 5-10 mínútum, sem hefur náðst á rannsóknarstofunni. En hraðhleðsla krefst sterkrar spennu, sem mun hafa áhrif á endingu rafhlöðunnar. Í mörgum aðstæðum í raunveruleikanum þarf fólk kannski ekki að hlaða sérstaklega hratt.
Frá fyrstu blýsýrurafhlöðum, til nikkel-málmhýdríðrafhlöðu sem eru meginstoðir japanskra fyrirtækja eins og Toyota, til litíumjónarafhlöðu sem Tesla Roaster notaði árið 2008, hafa hefðbundnar fljótandi litíumjónarafhlöður verið ráðandi í rafhlöðunni. markaði í tíu ár. Í framtíðinni mun mótsögnin milli orkuþéttleika og öryggiskrafna og hefðbundinnar litíumjónarafhlöðutækni verða sífellt meira áberandi.
Sem svar við tilraunum og solid-state rafhlöðuvörum frá erlendum fyrirtækjum sagði Akira Yoshino: „Ég held að solid-state rafhlöður tákni framtíðarstefnu og það er enn mikið pláss fyrir umbætur. Ég vonast til að sjá nýjar framfarir fljótlega."
Hann sagði einnig að solid-state rafhlöður séu svipaðar í tækni og litíumjónarafhlöður. „Með endurbótum á tækninni getur hraði litíumjónasunds að lokum náð um það bil 4 sinnum núverandi hraða. Akira Yoshino sagði blaðamanni á First Business News.
Solid-state rafhlöður eru lithium-ion rafhlöður sem nota solid state raflausn. Vegna þess að raflausnir í föstu formi koma í staðinn fyrir hugsanlega sprengifimt lífrænt raflausn í hefðbundnum litíumjónarafhlöðum, leysir þetta tvö helstu vandamálin með mikilli orkuþéttleika og mikilli öryggisafköstum. Raflausnir í föstu formi eru notaðir á sömu orku. Rafhlaðan sem kemur í stað raflausnarinnar hefur meiri orkuþéttleika, hefur á sama tíma meiri kraft og lengri notkunartíma, sem er þróunarstefna næstu kynslóðar litíum rafhlöður.
En solid-state rafhlöður standa einnig frammi fyrir áskorunum eins og að draga úr kostnaði, bæta öryggi fastra raflausna og viðhalda sambandi milli rafskauta og raflausna meðan á hleðslu og afhleðslu stendur. Sem stendur eru mörg risastór bílafyrirtæki á heimsvísu að fjárfesta mikið í rannsóknum og þróun fyrir rafhlöður í föstu formi. Til dæmis er Toyota að þróa solid-state rafhlöðu, en kostnaðurinn er ekki gefinn upp. Rannsóknastofnanir spá því að árið 2030 sé gert ráð fyrir að eftirspurn eftir rafhlöðum í föstu formi á heimsvísu muni nálgast 500 GWst.
Prófessor Whitingham, sem deildi Nóbelsverðlaununum með Akira Yoshino, sagði að rafhlöður í föstu formi gætu verið þær fyrstu sem notaðar eru í smá rafeindatækni eins og snjallsíma. "Vegna þess að það eru enn stór vandamál í beitingu stórra kerfa." Prófessor Wittingham sagði.
Birtingartími: 16. desember 2019