विद्युतीय वाहन उद्योगलाई ताजा गर्न पावर ब्याट्री?

जापानको निक्की शिम्बुनले डिसेम्बर 9 मा टोयोटाले एक पटक चार्ज गरेपछि 500 ​​किलोमिटरसम्म चल्न सक्ने र पूर्ण चार्ज हुन १० मिनेट लाग्ने, परम्परागत विद्युतीय सवारीसाधनको तुलनामा कम्तिमा दुई तिहाइ कम्तिमा दुई तिहाइ कम समयसम्म चल्ने ठोस अवस्थाको ब्याट्री विकास गरिरहेको छ। टोयोटाले ठूलो उत्पादनमा ठोस राज्य ब्याट्री सवारी साधनहरूको विश्वको पहिलो निर्माता बन्ने अपेक्षा गरिएको छ, र अर्को वर्ष प्रोटोटाइप वाहनहरू लन्च गर्नेछ।

टोयोटाको समाचारको अतिरिक्त, फक्सवागन र बिल गेट्सले संयुक्त रूपमा लगानी गरेको कम्पनी क्वान्टमस्केपले नयाँ सोलिड स्टेट ब्याट्री टेक्नोलोजी पनि जारी गर्‍यो, जसले १५ मिनेटमा ८०% चार्ज गर्न सक्छ, ऊर्जा घनत्व ५०% बढाउन सक्छ, र व्यापक दायराको सामना गर्न सक्छ। तापमान, को रूपमा कम - 30 ℃। फक्सवागनले सन् २०२५ सम्ममा नयाँ ब्याट्री उत्पादन लाइन बनाउने आफ्नो लक्ष्य रहेको बताएको छ ।

त्यसोभए, ठोस राज्य ब्याट्री र परम्परागत ब्याट्री बीच के भिन्नता छ?

परम्परागत लिथियम ब्याट्री: यो सकारात्मक इलेक्ट्रोड, डायाफ्राम र नकारात्मक इलेक्ट्रोड मिलेर बनेको छ, र त्यसपछि इलेक्ट्रोलाइट भरिएको छ।

ठोस अवस्था ब्याट्री: लिथियम ब्याट्रीले ठोस इलेक्ट्रोलाइट प्रयोग गर्दछ, र इलेक्ट्रोलाइट सामग्रीले ठूलो मात्रामा ठोस राज्य लिथियम ब्याट्रीको प्रदर्शन निर्धारण गर्दछ।

दुई बीचको मुख्य भिन्नता यो हो कि ठोस-राज्य ब्याट्रीमा इलेक्ट्रोलाइट ठोस छ, जसको मतलब सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोडहरू बीचको लिथियम आयन माइग्रेसनको लागि माध्यम तरलबाट ठोसमा परिवर्तन हुन्छ। क्याथोड सामग्रीको निरन्तर अपग्रेडिंगको साथ, ठोस इलेक्ट्रोलाइटले राम्रो समन्वय गर्न सक्छ, जुन ब्याट्री प्रणालीको ऊर्जा घनत्व सुधार गर्न अनुकूल छ।

ठोस राज्य ब्याट्री को लाभ।

ठोस इलेक्ट्रोलाइटको प्रयोगको कारण, परम्परागत लिथियम ब्याट्रीहरूको तुलनामा, ठोस ब्याट्रीहरूमा गैर दहन, उच्च तापमान प्रतिरोध, गैर जंग, गैर वाष्पीकरण, कम आगो जोखिम र उच्च ऊर्जा घनत्वको विशेषताहरू छन्।

ठोस राज्य ब्याट्री को औद्योगिकीकरण।

ठोस अवस्था ब्याट्रीलाई ब्याट्री ऊर्जा घनत्व र सहनशीलताको चिन्ताको अन्तिम समाधान मानिन्छ। सोलिड स्टेट ब्याट्रीका धेरै फाइदाहरू छन्, तर यसको उच्च लागत र कम उत्पादन क्षमताको कारण यो व्यापक रूपमा प्रयोग भएको छैन।

ठोस राज्य ब्याट्रीहरूको व्यावसायीकरण मानिसहरूले सोचेको रूपमा छिटो नहुन सक्छ। 2019 मा, निङ्दे टाइम्सले भन्यो कि यो सबै ठोस राज्य ब्याट्रीहरूको विकासको लागि प्रतिबद्ध छ र नमूनाहरू उत्पादन गरेको छ, तर तिनीहरूलाई पूर्ण रूपमा व्यापारीकरण गर्न १० वर्ष लाग्नेछ, जसको मतलब तिनीहरू ठूलो मात्रामा उत्पादनबाट टाढा छन्।

ठोस राज्य ब्याट्री को आवेदन तालिका भविष्यवाणी गरिएको छ।

-2021 ठोस-स्टेट ब्याट्री बजारको इन्क्युबेशन अवधि हुनेछ। सान्दर्भिक उत्पादन योजना र अनुसन्धान र विकास गरिनेछ, र बजार अझै पनि त्रिगुट ब्याट्री द्वारा प्रभुत्व हुनेछ।

-२०२१-२०२५ सम्म, ठोस अवस्थाका ब्याट्रीहरू प्रयोगको प्रारम्भिक चरणमा प्रवेश गर्नेछन्, ब्याट्री ऊर्जा घनत्व ३००-५००Wh/kg पुग्नेछ, र थोरै संख्यामा उच्च-अन्तका विद्युतीय सवारी साधनहरू ठोस राज्य ब्याट्रीहरूले सुसज्जित हुनेछन्।

- 2025 देखि 2030 सम्म वा अझ लामो समय सम्म, बजार साँच्चै परिपक्व हुनेछ, ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूको ऊर्जा घनत्व 500Wh/kg भन्दा बढी हुनेछ, र ठूलो मात्रामा उत्पादन साँच्चै लोकप्रिय हुनेछ।

सामान्यतया, सबै ठोस राज्य ब्याट्रीहरू, विशेष गरी उच्च वर्तमान अनुप्रयोगहरू जस्तै अटोमोबाइलहरू, औद्योगिकीकरणको स्केलबाट टाढा छन् र थप स्तरवृद्धि र लागत नियन्त्रण आवश्यक छ।

किन केही मानिसहरूले ठूलो उत्पादन आसन्न छ भन्छन्, जबकि अरूले 10 वर्ष लाग्नेछ?

तपाईले अनुमान लगाउन सक्नुहुन्छ, "ठोस राज्य ब्याट्रीहरू" हाल ठूलो उत्पादनको लागि विज्ञापित सबै ठोस राज्य ब्याट्रीहरू होइनन्, तर अर्ध-ठोस राज्य ब्याट्रीहरू हुन्।

अर्ध ठोस ब्याट्रीहरूमा सामान्यतया एउटा इलेक्ट्रोडमा ठोस इलेक्ट्रोलाइट र अर्कोमा तरल इलेक्ट्रोलाइट हुन्छ। धेरै व्यक्तिहरूले अर्ध-ठोस ब्याट्रीहरू प्रयोग गर्ने द्रुत व्यावसायिक प्रयोगको लागि हो। उदाहरणका लागि, टोयोटाले ट्रामका लागि सबै ठोस ब्याट्रीहरू विकास गर्ने लक्ष्य राखेको छ, तर यो बिस्तारै "अर्ध-ठोस" ब्याट्रीहरूबाट सुरु हुने बताएको छ।

जब निङ डेले ठूलो मात्रामा उत्पादन गर्न १० वर्ष लाग्ने बताउनुभयो, उहाँले सबै ठोस राज्य ब्याट्रीहरू भन्नुभयो, र त्यो लक्ष्य थियो।

के टोयोटा र क्वान्टमस्केपको ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूले स्टार्टअपहरूका लागि खतरा निम्त्याउँछ?

ठोस राज्य ब्याट्री विकास को परिप्रेक्ष्य देखि।

युरोपेली र अमेरिकी देशहरूमा ब्याट्री प्रविधिको आविष्कार मुख्यतया स्टार्टअपहरूको नेतृत्वमा छ। किनभने साना उद्यमहरू युरोपेली र अमेरिकी देशहरूमा नवप्रवर्तनका लागि जिम्मेवार छन्, र ठूला उद्यमहरूले विलय र अधिग्रहण मार्फत नवीनता समस्याहरू समाधान गर्छन्, त्यहाँ व्यापक रूपमा अन्वेषण गर्न आवश्यक छैन।

जापानमा परम्परागत अटोमोबाइल र मेसिनरी उद्यमहरूको प्रभुत्व रहेको छ, किनभने जापानी परम्परागत उद्यमहरू धेरै अग्रगामी छन् र कुनै पनि नयाँ प्रविधि प्रयोग गर्न चाहन्छन्।

चीनले ठोस राज्य ब्याट्रीको क्षेत्रमा अपेक्षाकृत ढिलो प्रवेश गर्यो। यद्यपि, हामी विश्वास गर्छौं कि ठोस राज्य ब्याट्रीहरू मिडियाले वर्णन गरे जस्तै प्रभावशाली छैनन्। अनुसन्धान र विकासमा १-२ वर्षको अन्तर छ भने पनि हेड पावर ब्याट्री कम्पनीको स्थिति उल्टाउन पर्याप्त छैन।

पहिलो, लिथियम ब्याट्रीहरू मुख्यधारा बन्ने बित्तिकै, तिनीहरू द्रुत रूपमा सुधार हुनेछन्। हालको तरल संस्करण, वा, सुधार गर्न जारी रहनेछ, विशेष गरी यदि तपाइँ प्रत्येक वर्ष 30% सुधार प्राप्त गर्नुहुन्छ, 5 वर्ष, 10 वर्ष, सुधारिएको ब्याट्री दक्षता ठोस राज्य ब्याट्री जस्तै हुनेछ।

दोस्रो, नवीन ठोस राज्य ब्याट्री प्रविधि सजिलै उद्यम मा एकीकृत गर्न सकिन्छ। ठोस राज्य ब्याट्री पनि लिथियम ब्याट्री को मार्ग हो। लिथियम ब्याट्रीको मार्गमा, यी सुधारिएका प्रविधिहरू सजिलै अग्रणी उद्यमहरू द्वारा जम्मा गर्न सकिन्छ। नयाँ ब्याट्री टेक्नोलोजीको सफलताको लागि, फ्याक्ट्री निर्माणको थ्रेसहोल्ड र जोखिम धेरै उच्च छ, त्यसैले धेरै व्यक्तिहरूले अग्रणी उद्यमहरूलाई टेक्नोलोजी बेच्नेछन्, जसले स्केललाई द्रुत रूपमा विस्तार गर्न सक्छ। ठोस राज्य ब्याट्री को सापेक्ष प्रविधि अंतर सानो छ, र ठूलो ब्याच को लाभ स्पष्ट रूप देखि ठोस राज्य ब्याट्री को व्यावसायीकरण मा अधिक महत्त्वपूर्ण छ।