[Mật độ năng lượng của pin lithium trong tương lai có thể đạt gấp 1,5 đến 2 lần hiện tại, điều đó có nghĩa là pin sẽ trở nên nhỏ hơn. ]
[Phạm vi giảm chi phí pin lithium-ion tối đa là từ 10% đến 30%. Rất khó để giảm một nửa giá. ]
Từ smartphone đến ô tô điện, công nghệ pin đang dần thâm nhập vào mọi khía cạnh của cuộc sống. Vậy pin trong tương lai sẽ phát triển theo hướng nào và nó sẽ mang lại những thay đổi gì cho xã hội? Với những câu hỏi này, phóng viên First Financial đã phỏng vấn vào tháng trước Akira Yoshino, một nhà khoa học Nhật Bản đã đoạt giải Nobel Hóa học về pin lithium-ion năm nay.
Theo quan điểm của Yoshino, pin lithium-ion vẫn sẽ thống trị ngành pin trong 10 năm tới. Sự phát triển của các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và Internet vạn vật sẽ mang đến những thay đổi “không thể tưởng tượng nổi” đối với triển vọng ứng dụng của pin lithium-ion.
Thay đổi không thể tưởng tượng
Khi Yoshino biết đến thuật ngữ “di động”, ông nhận ra rằng xã hội cần một loại pin mới. Năm 1983, pin lithium đầu tiên trên thế giới ra đời tại Nhật Bản. Yoshino Akira đã sản xuất nguyên mẫu pin lithium-ion có thể sạc lại đầu tiên trên thế giới và sẽ đóng góp nổi bật vào việc phát triển pin lithium-ion được sử dụng rộng rãi trên điện thoại thông minh và xe điện trong tương lai.
Tháng trước, Akira Yoshino cho biết trong một cuộc phỏng vấn độc quyền với Nhà báo Tài chính số 1 rằng sau khi biết mình đoạt giải Nobel, ông “không còn cảm xúc thực sự”. “Những cuộc phỏng vấn đầy đủ sau đó khiến tôi rất bận rộn và tôi không thể vui vẻ được.” Akira Yoshino nói. “Nhưng khi ngày nhận giải vào tháng 12 đang đến gần, tính thực tế của giải thưởng càng trở nên rõ ràng hơn”.
Trong 30 năm qua, 27 học giả Nhật Bản hoặc Nhật Bản đã đoạt giải Nobel Hóa học, nhưng chỉ có 2 người trong số họ, trong đó có Akira Yoshino, nhận được giải thưởng với tư cách là nhà nghiên cứu của doanh nghiệp. “Ở Nhật Bản, các nhà nghiên cứu từ các viện nghiên cứu và trường đại học thường nhận được giải thưởng và rất ít nhà nghiên cứu của doanh nghiệp trong ngành giành được giải thưởng.” Akira Yoshino nói với Nhà báo tài chính đầu tiên. Ông cũng nhấn mạnh những kỳ vọng của ngành. Ông tin rằng có rất nhiều nghiên cứu cấp Nobel trong công ty, nhưng ngành công nghiệp Nhật Bản nên cải thiện khả năng lãnh đạo và hiệu quả của mình.
Yoshino Akira tin rằng sự phát triển của các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và Internet of Things sẽ mang lại những thay đổi “không thể tưởng tượng nổi” đối với triển vọng ứng dụng của pin lithium-ion. Ví dụ, sự tiến bộ của phần mềm sẽ đẩy nhanh quá trình thiết kế pin và phát triển các vật liệu mới, đồng thời có thể ảnh hưởng đến việc sử dụng pin, cho phép pin được sử dụng trong môi trường tốt nhất.
Yoshino Akira cũng rất quan tâm đến sự đóng góp của nghiên cứu của mình trong việc giải quyết các vấn đề về biến đổi khí hậu toàn cầu. Anh ấy nói với Nhà báo Tài chính Đầu tiên rằng anh ấy được trao giải vì hai lý do. Đầu tiên là góp phần phát triển xã hội di động thông minh; thứ hai là cung cấp một phương tiện quan trọng để bảo vệ môi trường toàn cầu. “Sự đóng góp cho việc bảo vệ môi trường sẽ ngày càng trở nên rõ ràng hơn trong tương lai. Đồng thời, đây cũng là cơ hội kinh doanh tuyệt vời”. Akira Yoshino nói với một phóng viên tài chính.
Yoshino Akira nói với các sinh viên trong một bài giảng tại Đại học Meijo với tư cách là giáo sư rằng trước kỳ vọng cao của công chúng về việc sử dụng năng lượng tái tạo và pin như một biện pháp đối phó với hiện tượng nóng lên toàn cầu, ông sẽ cung cấp Thông tin của riêng mình, bao gồm cả suy nghĩ về các vấn đề môi trường. ”
Ai sẽ thống trị ngành pin
Sự phát triển của công nghệ pin đã mở ra một cuộc cách mạng về năng lượng. Từ điện thoại thông minh đến ô tô điện, công nghệ pin có mặt khắp nơi, làm thay đổi mọi khía cạnh của cuộc sống con người. Việc pin trong tương lai có trở nên mạnh hơn và giá thành thấp hơn hay không sẽ ảnh hưởng đến mỗi chúng ta.
Hiện tại, ngành công nghiệp cam kết cải thiện độ an toàn của pin đồng thời tăng mật độ năng lượng của pin. Việc cải thiện hiệu suất của pin cũng giúp giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu thông qua việc sử dụng năng lượng tái tạo.
Theo quan điểm của Yoshino, pin lithium-ion vẫn sẽ thống trị ngành pin trong 10 năm tới, nhưng sự phát triển và trỗi dậy của các công nghệ mới cũng sẽ tiếp tục củng cố định giá và triển vọng của ngành. Yoshino Akira nói với First Business News rằng mật độ năng lượng của pin lithium trong tương lai có thể đạt gấp 1,5 đến 2 lần hiện tại, đồng nghĩa với việc pin sẽ trở nên nhỏ hơn. “Điều này làm giảm vật liệu và do đó giảm chi phí, nhưng giá thành vật liệu sẽ không giảm đáng kể.” Ông cho biết: “Mức giảm giá thành của pin lithium-ion nhiều nhất là từ 10% đến 30%. Muốn giảm một nửa giá còn khó hơn. ”
Các thiết bị điện tử sẽ sạc nhanh hơn trong tương lai? Đáp lại, Akira Yoshino cho biết điện thoại di động sẽ đầy pin trong vòng 5-10 phút, điều này đã đạt được trong phòng thí nghiệm. Nhưng sạc nhanh cần điện áp mạnh sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ pin. Trong nhiều tình huống trên thực tế, mọi người có thể không cần sạc quá nhanh.
Từ pin axit chì đời đầu, đến pin niken-hyđrua kim loại vốn là sản phẩm chủ lực của các công ty Nhật Bản như Toyota, đến pin lithium-ion được Tesla Roaster sử dụng năm 2008, pin lithium-ion lỏng truyền thống đã thống trị pin điện. thị trường trong mười năm. Trong tương lai, mâu thuẫn giữa mật độ năng lượng, yêu cầu an toàn và công nghệ pin lithium-ion truyền thống sẽ ngày càng trở nên nổi bật.
Trả lời các thử nghiệm và sản phẩm pin thể rắn từ các công ty nước ngoài, Akira Yoshino cho biết: “Tôi nghĩ pin thể rắn đại diện cho một hướng đi trong tương lai và vẫn còn nhiều chỗ cần cải thiện. Tôi hy vọng sẽ sớm thấy được những bước tiến mới.”
Ông cũng cho biết, pin thể rắn có công nghệ tương tự như pin lithium-ion. “Thông qua cải tiến công nghệ, tốc độ bơi của ion lithium cuối cùng có thể đạt gấp khoảng 4 lần tốc độ hiện tại.” Akira Yoshino nói với một phóng viên của First Business News.
Pin thể rắn là pin lithium-ion sử dụng chất điện phân thể rắn. Do chất điện phân thể rắn thay thế chất điện phân hữu cơ có khả năng gây nổ trong pin lithium-ion truyền thống nên điều này giải quyết được hai vấn đề chính là mật độ năng lượng cao và hiệu suất an toàn cao. Chất điện phân rắn được sử dụng cùng mức năng lượng. Pin thay thế chất điện phân có mật độ năng lượng cao hơn, đồng thời có công suất lớn hơn và thời gian sử dụng lâu hơn, đó là xu hướng phát triển của thế hệ pin lithium tiếp theo.
Nhưng pin thể rắn cũng phải đối mặt với những thách thức như giảm chi phí, cải thiện độ an toàn của chất điện phân rắn và duy trì sự tiếp xúc giữa điện cực và chất điện phân trong quá trình sạc và xả. Hiện tại, nhiều hãng xe hơi khổng lồ toàn cầu đang đầu tư mạnh vào R&D cho pin thể rắn. Ví dụ, Toyota đang phát triển pin thể rắn nhưng chi phí không được tiết lộ. Các tổ chức nghiên cứu dự đoán rằng đến năm 2030, nhu cầu pin thể rắn toàn cầu dự kiến sẽ đạt tới 500 GWh.
Giáo sư Whitingham, người chia sẻ giải Nobel với Akira Yoshino, cho biết pin thể rắn có thể là loại pin đầu tiên được sử dụng trong các thiết bị điện tử nhỏ như điện thoại thông minh. “Bởi vì vẫn còn những vấn đề lớn trong việc áp dụng các hệ thống quy mô lớn.” Giáo sư Wittingham nói.
Thời gian đăng: 16-12-2019