[Energitätheten för litiumbatterier i framtiden kan komma att nå 1,5 gånger till 2 gånger strömmen, vilket innebär att batterierna kommer att bli mindre. ]
[Litiumjonbatteriets kostnadsreduktion är högst mellan 10 % och 30 %. Det är svårt att halvera priset. ]
Från smartphones till elbilar, batteritekniken infiltrerar gradvis varje aspekt av livet. Så vilken riktning kommer det framtida batteriet att utvecklas och vilka förändringar kommer det att medföra i samhället? Med dessa frågor i åtanke intervjuade First Financial reporter förra månaden Akira Yoshino, en japansk vetenskapsman som vann Nobelpriset i kemi för litiumjonbatterier i år.
Enligt Yoshinos åsikt kommer litiumjonbatterier fortfarande att dominera batteriindustrin under de kommande 10 åren. Utvecklingen av ny teknik som artificiell intelligens och Internet of Things kommer att medföra "otänkbara" förändringar i tillämpningsmöjligheterna för litiumjonbatterier.
Ofattbar förändring
När Yoshino blev medveten om termen "bärbar" insåg han att samhället behövde ett nytt batteri. 1983 föddes världens första litiumbatteri i Japan. Yoshino Akira producerade världens första prototyp av ett uppladdningsbart litiumjonbatteri, och kommer att ge ett enastående bidrag till utvecklingen av litiumjonbatterier som används allmänt i smartphones och elfordon i framtiden.
Förra månaden sa Akira Yoshino i en exklusiv intervju med finansjournalist nr 1 att efter att ha fått reda på att han vann Nobelpriset så har han "inga riktiga känslor". "De fullständiga intervjuerna gjorde mig senare väldigt upptagen, och jag kunde inte vara så glad." sa Akira Yoshino. "Men när dagen för mottagandet av utmärkelserna i december närmar sig, har verkligheten av utmärkelserna blivit starkare."
Under de senaste 30 åren har 27 japanska eller japanska forskare vunnit Nobelpriset i kemi, men bara två av dem, inklusive Akira Yoshino, har fått utmärkelser som företagsforskare. "I Japan får forskare från forskningsinstitut och universitet i allmänhet utmärkelser, och få företagsforskare från branschen har vunnit priser." Akira Yoshino berättade för First Financial Journalist. Han betonade också branschens förväntningar. Han menar att det finns mycket forskning på Nobelnivå inom företaget, men den japanska industrin borde förbättra sitt ledarskap och effektivitet.
Yoshino Akira tror att utvecklingen av nya teknologier som artificiell intelligens och Internet of Things kommer att medföra "otänkbara" förändringar i tillämpningsmöjligheterna för litiumjonbatterier. Till exempel kommer utvecklingen av mjukvara att påskynda batteridesignprocessen och utvecklingen av nya material, och kan påverka användningen av batteriet, vilket gör att batteriet kan användas i den bästa miljön.
Yoshino Akira är också mycket bekymrad över bidraget från hans forskning för att lösa globala klimatförändringsfrågor. Han sa till First Financial Journalist att han belönades av två skäl. Den första är att bidra till utvecklingen av ett smart mobilt samhälle; den andra är att tillhandahålla ett viktigt medel för att skydda den globala miljön. – Bidraget till miljöskyddet kommer att bli mer och mer uppenbart i framtiden. Samtidigt är detta också en stor affärsmöjlighet.” Akira Yoshino berättade för en finansiell reporter.
Yoshino Akira berättade för studenter under en föreläsning vid Meijo University som professor att med tanke på allmänhetens höga förväntningar på användningen av förnybar energi och batterier som en motåtgärd för global uppvärmning, kommer han att leverera sin egen information, inklusive tankar om miljöfrågor. ”
Vem kommer att dominera batteriindustrin
Utvecklingen av batteriteknik satte igång en energirevolution. Från smarta telefoner till elbilar, batteriteknik finns överallt och förändrar alla aspekter av människors liv. Huruvida det framtida batteriet kommer att bli kraftfullare och lägre kostnader kommer att påverka var och en av oss.
För närvarande är branschen engagerad i att förbättra batteriets säkerhet samtidigt som batteriets energitäthet ökar. Förbättringen av batteriprestanda hjälper också till att hantera klimatförändringar genom användning av förnybar energi.
Enligt Yoshinos åsikt kommer litiumjonbatterier fortfarande att dominera batteriindustrin under de kommande 10 åren, men utvecklingen och framväxten av ny teknik kommer också att fortsätta att stärka branschens värdering och framtidsutsikter. Yoshino Akira sa till First Business News att energitätheten för litiumbatterier i framtiden kan nå 1,5 gånger till 2 gånger strömmen, vilket betyder att batteriet kommer att bli mindre. "Detta minskar materialet och minskar därmed kostnaderna, men det kommer inte att bli en betydande minskning av materialets kostnad." Han sa: "Reduktionen i kostnaden för litiumjonbatterier är som mest mellan 10% och 30%. Vill halvera priset är Svårare. ”
Kommer elektroniska enheter att laddas snabbare i framtiden? Som svar sa Akira Yoshino att en mobiltelefon är full på 5-10 minuter, vilket har uppnåtts i laboratoriet. Men snabbladdning kräver stark spänning, vilket kommer att påverka batteritiden. I många situationer i verkligheten behöver folk kanske inte ladda särskilt snabbt.
Från de tidiga blybatterierna, till nickel-metallhydridbatterierna som är stöttepelarna i japanska företag som Toyota, till litiumjonbatterierna som användes av Tesla Roaster 2008, har traditionella flytande litiumjonbatterier dominerat kraftbatteriet marknaden i tio år. I framtiden kommer motsättningen mellan energitäthet och säkerhetskrav och traditionell litiumjonbatteriteknik att bli allt mer framträdande.
Som svar på experiment och solid-state batteriprodukter från utländska företag sa Akira Yoshino: "Jag tror att solid state-batterier representerar en framtida riktning, och det finns fortfarande mycket utrymme för förbättringar. Jag hoppas att se nya framsteg snart."
Han sa också att solid-state-batterier liknar litiumjonbatterier i tekniken. "Genom förbättringen av tekniken kan hastigheten för litiumjonsimning äntligen nå cirka 4 gånger den nuvarande hastigheten." Akira Yoshino berättade för en reporter på First Business News.
Solid-state-batterier är litiumjonbatterier som använder solid-state elektrolyter. Eftersom fasta elektrolyter ersätter den potentiellt explosiva organiska elektrolyten i traditionella litiumjonbatterier löser detta de två stora problemen med hög energitäthet och hög säkerhetsprestanda. Solid-state elektrolyter används vid samma energi Batteriet som ersätter elektrolyten har högre energitäthet, har samtidigt större effekt och längre användningstid, vilket är utvecklingstrenden för nästa generations litiumbatterier.
Men solid-state-batterier står också inför utmaningar som att minska kostnaderna, förbättra säkerheten för fasta elektrolyter och upprätthålla kontakt mellan elektroder och elektrolyter under laddning och urladdning. För närvarande investerar många globala jättebilsföretag kraftigt i forskning och utveckling för solid-state-batterier. Till exempel utvecklar Toyota ett solid state-batteri, men kostnaden avslöjas inte. Forskningsinstitutioner förutspår att den globala efterfrågan på solid state-batterier år 2030 förväntas närma sig 500 GWh.
Professor Whitingham, som delade Nobelpriset med Akira Yoshino, sa att solid state-batterier kan vara de första som används i liten elektronik som smarta telefoner. "Eftersom det fortfarande finns stora problem i tillämpningen av storskaliga system." sa professor Wittingham.
Posttid: 16-12-2019