[Плотность энергии литиевых батарей в будущем может превысить нынешнюю в 1,5–2 раза, а это означает, что батареи станут меньше. ]
[Диапазон снижения стоимости литий-ионных аккумуляторов составляет максимум от 10% до 30%. Трудно снизить цену вдвое. ]
От смартфонов до электромобилей, аккумуляторные технологии постепенно проникают во все аспекты жизни. Итак, в каком направлении будет развиваться батарея будущего и какие изменения она принесет обществу? Помня об этих вопросах, репортер First Financial в прошлом месяце взял интервью у Акиры Ёсино, японского ученого, получившего в этом году Нобелевскую премию по химии за литий-ионные батареи.
По мнению Ёсино, литий-ионные аккумуляторы по-прежнему будут доминировать в аккумуляторной индустрии в ближайшие 10 лет. Развитие новых технологий, таких как искусственный интеллект и Интернет вещей, внесет «немыслимые» изменения в перспективы применения литий-ионных аккумуляторов.
Невообразимые перемены
Когда Ёсино узнал о термине «портативный», он понял, что обществу нужна новая батарея. В 1983 году в Японии родилась первая в мире литиевая батарея. Ёсино Акира создал первый в мире прототип литий-ионной аккумуляторной батареи и внесет выдающийся вклад в разработку литий-ионных батарей, широко используемых в смартфонах и электромобилях в будущем.
В прошлом месяце Акира Ёсино заявил в эксклюзивном интервью финансовому журналисту № 1, что, узнав о том, что он получил Нобелевскую премию, у него «нет настоящих чувств». «Поздние полные интервью очень меня загрузили, и я не мог быть слишком счастлив». Сказал Акира Ёсино. «Но по мере приближения дня получения наград в декабре реальность наград становится все сильнее».
За последние 30 лет 27 японских или японских ученых получили Нобелевскую премию по химии, но только двое из них, включая Акиру Ёсино, получили награды как корпоративные исследователи. «В Японии исследователи из исследовательских институтов и университетов обычно получают награды, и лишь немногие корпоративные исследователи из отрасли получили награды». Акира Ёсино рассказал «Первому финансовому журналисту». Он также подчеркнул ожидания отрасли. Он считает, что внутри компании проводится множество исследований Нобелевского уровня, но японская промышленность должна улучшить свое лидерство и эффективность.
Ёсино Акира считает, что развитие новых технологий, таких как искусственный интеллект и Интернет вещей, внесет «немыслимые» изменения в перспективы применения литий-ионных аккумуляторов. Например, развитие программного обеспечения ускорит процесс проектирования аккумуляторов и разработку новых материалов, а также может повлиять на использование аккумулятора, позволяя использовать его в наилучших условиях.
Ёсино Акира также очень обеспокоен вкладом своих исследований в решение проблем глобального изменения климата. Он рассказал «Первому финансовому журналисту», что получил награду по двум причинам. Во-первых, внести свой вклад в развитие умного мобильного общества; во-вторых, обеспечить важные средства защиты глобальной окружающей среды. «Вклад в защиту окружающей среды в будущем будет становиться все более очевидным. В то же время это также отличная возможность для бизнеса». Об этом Акира Ёсино рассказал финансовому репортеру.
Ёсино Акира рассказал студентам во время лекции в Университете Мэйдзё в качестве профессора, что, учитывая большие ожидания общественности в отношении использования возобновляемых источников энергии и аккумуляторов в качестве меры противодействия глобальному потеплению, он предоставит свою собственную информацию, включая мысли по вопросам окружающей среды. »
Кто будет доминировать в аккумуляторной индустрии
Развитие аккумуляторной технологии положило начало энергетической революции. От смартфонов до электромобилей, аккумуляторные технологии распространены повсеместно, меняя каждый аспект жизни людей. Станет ли будущая батарея мощнее и дешевле, затронет каждого из нас.
В настоящее время отрасль стремится повысить безопасность батареи при одновременном увеличении плотности энергии батареи. Улучшение производительности аккумуляторов также помогает бороться с изменением климата за счет использования возобновляемых источников энергии.
По мнению Ёсино, литий-ионные аккумуляторы по-прежнему будут доминировать в аккумуляторной индустрии в ближайшие 10 лет, но развитие и рост новых технологий также будут продолжать укреплять ценность и перспективы отрасли. Ёсино Акира рассказал First Business News, что плотность энергии литиевых батарей в будущем может превысить нынешнюю в 1,5–2 раза, а это значит, что батарея станет меньше. «Это уменьшает расход материала и, следовательно, снижает стоимость, но существенного снижения стоимости материала не произойдет». Он сказал: «Снижение стоимости литий-ионных батарей составляет максимум от 10% до 30%. Хотите снизить цену вдвое сложнее. »
Будут ли электронные устройства заряжаться быстрее в будущем? В ответ Акира Ёсино сообщил, что мобильный телефон наполняется за 5-10 минут, что и было достигнуто в лаборатории. Но для быстрой зарядки требуется сильное напряжение, что повлияет на срок службы аккумулятора. Во многих реальных ситуациях людям может не потребоваться особенно быстрая зарядка.
От первых свинцово-кислотных аккумуляторов до никель-металлогидридных аккумуляторов, которые являются основой японских компаний, таких как Toyota, и до литий-ионных аккумуляторов, используемых Tesla Roaster в 2008 году, традиционные жидкие литий-ионные аккумуляторы доминировали в силовых батареях. рынке в течение десяти лет. В будущем противоречие между плотностью энергии и требованиями безопасности и традиционной технологией литий-ионных аккумуляторов станет все более заметным.
Отвечая на эксперименты и продукты твердотельных батарей зарубежных компаний, Акира Ёсино сказал: «Я думаю, что твердотельные батареи представляют собой будущее направление, и еще есть много возможностей для совершенствования. Я надеюсь вскоре увидеть новый прогресс».
Он также сказал, что твердотельные батареи по технологии аналогичны литий-ионным батареям. «Благодаря совершенствованию технологий скорость литий-ионного плавания может наконец достичь примерно в 4 раза большей нынешней скорости». Об этом Акира Ёсино рассказал репортеру First Business News.
Твердотельные аккумуляторы — это литий-ионные аккумуляторы, в которых используются твердотельные электролиты. Поскольку твердотельные электролиты заменяют потенциально взрывоопасный органический электролит в традиционных литий-ионных батареях, это решает две основные проблемы: высокую плотность энергии и высокие показатели безопасности. Твердотельные электролиты используются с той же энергией. Батарея, заменяющая электролит, имеет более высокую плотность энергии, в то же время имеет большую мощность и более длительное время использования, что является тенденцией развития литиевых батарей следующего поколения.
Но твердотельные батареи также сталкиваются с такими проблемами, как снижение затрат, повышение безопасности твердых электролитов и поддержание контакта между электродами и электролитами во время зарядки и разрядки. В настоящее время многие мировые автомобильные гиганты вкладывают значительные средства в исследования и разработки твердотельных аккумуляторов. Например, Toyota разрабатывает твердотельный аккумулятор, но стоимость не разглашается. Исследовательские институты прогнозируют, что к 2030 году мировой спрос на твердотельные батареи приблизится к 500 ГВтч.
Профессор Уитингем, который разделил Нобелевскую премию с Акирой Ёсино, сказал, что твердотельные батареи могут быть первыми, которые будут использоваться в небольшой электронике, такой как смартфоны. «Потому что все еще существуют большие проблемы в применении крупномасштабных систем». Сказал профессор Уиттингем.
Время публикации: 16 декабря 2019 г.