[Gelecekte lityum pillerin enerji yoğunluğu akımın 1,5 ila 2 katına ulaşabilir, bu da pillerin küçüleceği anlamına gelir. ]
[Lityum-iyon pil maliyet düşürme aralığı en fazla %10 ila %30 arasındadır. Fiyatı yarıya indirmek çok zor. ]
Akıllı telefonlardan elektrikli arabalara kadar pil teknolojisi giderek hayatın her alanına sızıyor. Peki geleceğin pili hangi yönde gelişecek ve topluma ne gibi değişiklikler getirecek? First Financial muhabiri, bu soruları akılda tutarak geçen ay, bu yıl lityum iyon piller konusunda Nobel Kimya Ödülü'nü kazanan Japon bilim adamı Akira Yoshino ile röportaj yaptı.
Yoshino'ya göre lityum iyon piller önümüzdeki 10 yıl içinde pil endüstrisine hakim olmaya devam edecek. Yapay zeka ve Nesnelerin İnterneti gibi yeni teknolojilerin geliştirilmesi, lityum iyon pillerin uygulama olanaklarına “düşünülemeyen” değişiklikler getirecek.
Hayal edilemeyen değişim
Yoshino "taşınabilir" teriminin farkına vardığında toplumun yeni bir pile ihtiyacı olduğunu fark etti. 1983 yılında dünyanın ilk lityum pili Japonya'da doğdu. Yoshino Akira, dünyanın ilk şarj edilebilir lityum iyon pil prototipini üretti ve gelecekte akıllı telefonlarda ve elektrikli araçlarda yaygın olarak kullanılan lityum iyon pillerin geliştirilmesine olağanüstü bir katkı sağlayacak.
Geçtiğimiz ay Akira Yoshino, 1 Numaralı Finans Gazetecisi ile yaptığı özel röportajda, Nobel Ödülü'nü kazandığını öğrendikten sonra "hiçbir gerçek duyguya sahip olmadığını" söyledi. "Sonraki röportajların tamamı beni çok meşgul etti ve pek mutlu olamadım." Akira Yoshino dedi. “Fakat Aralık ayında ödüllerin alınacağı gün yaklaştıkça ödüllerin gerçekliği de güçleniyor.”
Geçtiğimiz 30 yılda 27 Japon veya Japon bilim adamı Kimyada Nobel Ödülü'nü kazandı, ancak Akira Yoshino da dahil olmak üzere yalnızca ikisi kurumsal araştırmacı olarak ödül aldı. "Japonya'da araştırma enstitüleri ve üniversitelerden araştırmacılar genellikle ödül alıyor ve sektörden çok az sayıda kurumsal araştırmacı ödül kazandı." Akira Yoshino, First Financial Journalist'e şunları söyledi. Ayrıca sektörün beklentilerine de değindi. Şirket içinde Nobel düzeyinde pek çok araştırma yapıldığına ancak Japon endüstrisinin liderliğini ve verimliliğini artırması gerektiğine inanıyor.
Yoshino Akira, yapay zeka ve Nesnelerin İnterneti gibi yeni teknolojilerin geliştirilmesinin, lityum iyon pillerin uygulama beklentilerine "düşünülemeyen" değişiklikler getireceğine inanıyor. Örneğin yazılımın ilerlemesi, pil tasarım sürecini ve yeni malzemelerin geliştirilmesini hızlandıracak ve pilin kullanımını etkileyerek pilin en iyi ortamda kullanılmasına olanak tanıyacaktır.
Yoshino Akira, araştırmasının küresel iklim değişikliği sorunlarının çözümüne yapacağı katkı konusunda da oldukça endişeli. First Financial Journalist'e iki nedenden dolayı ödül verildiğini söyledi. Birincisi akıllı mobil toplumun gelişimine katkıda bulunmak; ikincisi ise küresel çevrenin korunmasına yönelik önemli bir araç sağlamaktır. “Çevrenin korunmasına olan katkı gelecekte giderek daha belirgin hale gelecektir. Bu aynı zamanda harika bir iş fırsatıdır.” Akira Yoshino bir finans muhabirine söyledi.
Yoshino Akira, Meijo Üniversitesi'nde bir profesör olarak verdiği bir ders sırasında öğrencilere, küresel ısınmaya karşı bir önlem olarak yenilenebilir enerji ve pillerin kullanımına ilişkin halkın yüksek beklentileri göz önüne alındığında, çevre sorunlarına ilişkin düşünceler de dahil olmak üzere kendi Bilgilerini sunacağını söyledi. ”
Pil sektörüne kim hakim olacak?
Pil teknolojisinin gelişimi bir enerji devrimini başlattı. Akıllı telefonlardan elektrikli arabalara kadar pil teknolojisi her yerde bulunuyor ve insanların hayatlarının her yönünü değiştiriyor. Gelecekteki pilin daha güçlü ve daha düşük maliyetli olup olmayacağı her birimizi etkileyecek.
Şu anda endüstri, pilin enerji yoğunluğunu artırırken pilin güvenliğini artırmaya kararlıdır. Pil performansının iyileştirilmesi aynı zamanda yenilenebilir enerji kullanımı yoluyla iklim değişikliğiyle mücadeleye de yardımcı oluyor.
Yoshino'ya göre, lityum iyon piller önümüzdeki 10 yıl içinde pil endüstrisine hâlâ hakim olacak, ancak yeni teknolojilerin geliştirilmesi ve yükselişi de endüstrinin değerlemesini ve beklentilerini güçlendirmeye devam edecek. Yoshino Akira, First Business News'e gelecekte lityum pillerin enerji yoğunluğunun akımın 1,5 ila 2 katına ulaşabileceğini, bunun da pilin küçüleceği anlamına geldiğini söyledi. “Bu, malzemeyi azaltır ve dolayısıyla maliyeti düşürür, ancak malzemenin maliyetinde ciddi bir düşüş olmayacaktır.” “Lityum iyon pillerin maliyetindeki azalma en fazla yüzde 10 ile yüzde 30 arasında oluyor. Fiyatı yarıya indirmek daha zordur. ”
Gelecekte elektronik cihazlar daha hızlı şarj olacak mı? Buna karşılık Akira Yoshino, bir cep telefonunun 5-10 dakikada dolduğunu ve bunun laboratuvarda başarıldığını söyledi. Ancak hızlı şarj, pil ömrünü etkileyecek güçlü voltaj gerektirir. Gerçekte pek çok durumda insanların özellikle hızlı şarj etmelerine gerek olmayabilir.
İlk kurşun-asit pillerden, Toyota gibi Japon şirketlerinin temel dayanağı olan nikel-metal hidrit pillere ve 2008'de Tesla Roaster tarafından kullanılan lityum-iyon pillere kadar, geleneksel sıvı lityum-iyon piller güç pillerine hakim olmuştur. On yıldır pazar. Gelecekte enerji yoğunluğu ve güvenlik gereklilikleri ile geleneksel lityum iyon pil teknolojisi arasındaki çelişki giderek daha belirgin hale gelecektir.
Yurt dışındaki şirketlerin katı hal pil ürünlerine ve deneylerine yanıt olarak Akira Yoshino şunları söyledi: "Katı hal pillerin geleceğe yönelik bir yönü temsil ettiğini düşünüyorum ve hala geliştirilecek çok yer var. Yakın zamanda yeni ilerlemeler görmeyi umuyorum.”
Ayrıca katı hal pillerin teknoloji olarak lityum iyon pillere benzer olduğunu söyledi. "Teknolojinin gelişmesiyle, lityum iyon yüzme hızı nihayet mevcut hızın yaklaşık 4 katına ulaşabilir." Akira Yoshino, First Business News'teki bir muhabire şunları söyledi.
Katı hal pilleri, katı hal elektrolitleri kullanan lityum iyon pillerdir. Katı hal elektrolitleri, geleneksel lityum iyon pillerdeki potansiyel olarak patlayıcı organik elektrolitin yerini aldığından, bu, yüksek enerji yoğunluğu ve yüksek güvenlik performansı gibi iki ana sorunu çözer. Katı hal elektrolitleri aynı enerjide kullanılıyor Elektrolitin yerini alan pil daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip, aynı zamanda daha fazla güce ve daha uzun kullanım süresine sahip, bu da yeni nesil lityum pillerin gelişme eğilimi.
Ancak katı hal piller aynı zamanda maliyetlerin azaltılması, katı elektrolitlerin güvenliğinin arttırılması ve şarj ve deşarj sırasında elektrotlar ile elektrolitler arasındaki temasın sürdürülmesi gibi zorluklarla da karşı karşıyadır. Şu anda birçok küresel dev otomobil şirketi, katı hal pilleri için Ar-Ge'ye yoğun yatırım yapıyor. Örneğin Toyota katı hal pili geliştiriyor ancak maliyeti açıklanmıyor. Araştırma kurumları, küresel katı hal pil talebinin 2030 yılına kadar 500 GWh'ye yaklaşmasının beklendiğini öngörüyor.
Nobel Ödülünü Akira Yoshino ile paylaşan Profesör Whitingham, katı hal pillerin akıllı telefon gibi küçük elektroniklerde kullanılacak ilk piller olabileceğini söyledi. “Çünkü büyük ölçekli sistemlerin uygulanmasında hâlâ büyük sorunlar yaşanıyor.” dedi Profesör Wittingham.
Gönderim zamanı: 16 Aralık 2019