Actualment, no hi ha una solució viable al problema de la desconnexió de la bateria d'estat sòlid a causa de la seva etapa d'investigació i desenvolupament en curs, que presenta diversos reptes tècnics, econòmics i comercials no resolts. Donades les limitacions tècniques actuals, la producció en massa encara és un objectiu llunyà i les bateries d'estat sòlid encara no estan disponibles al mercat.
Què dificulta el desenvolupament de la bateria d'estat sòlid?
Bateries d'estat sòlidUtilitzeu un electròlit sòlid en comptes de l'electròlit líquid que es troba al tradicionalbateries de ions de liti. Les bateries de liti líquid convencionals consten de quatre components essencials: l'elèctrode positiu, l'elèctrode negatiu, l'electròlit i el separador. En canvi, les bateries d'estat sòlid utilitzen un electròlit sòlid en lloc de la contrapart líquida convencional.
Donat el gran potencial d'aquesta tecnologia de bateries d'estat sòlid, per què encara no s'ha introduït al mercat? Perquè la transició del laboratori a la comercialització s'enfronta a dos reptes:viabilitat tècnicaiviabilitat econòmica.
- 1. Viabilitat tècnica: El nucli d'una bateria d'estat sòlid és substituir l'electròlit líquid per un electròlit sòlid. Tanmateix, mantenir l'estabilitat a la interfície entre l'electròlit sòlid i el material de l'elèctrode presenta un repte important. Un contacte insuficient pot augmentar la resistència, reduint així el rendiment de la bateria. A més, els electròlits sòlids pateixen de menor conductivitat iònica i més lentaió de litimobilitat, la qual cosa condueix a velocitats de càrrega i descàrrega més lentes.
- A més, el procés de fabricació és més complex. Per exemple, els electròlits sòlids de sulfur s'han de produir sota protecció de gas inert per evitar reaccions d'humitat a l'aire que generen gasos tòxics. Aquest procés d'alt cost i tècnicament difícil actualment dificulta la viabilitat de la producció en massa. A més, les condicions de les proves de laboratori sovint difereixen significativament dels entorns del món real, la qual cosa fa que moltes tecnologies no puguin assolir els resultats esperats.
- 2. Viabilitat econòmica:El cost de les bateries d'estat sòlid és diverses vegades més gran que les bateries de liti líquid tradicionals i el camí cap a la comercialització està ple de dificultats. Tot i que en teoria té una seguretat més gran, a la pràctica, l'electròlit sòlid pot trencar-se a altes temperatures, donant lloc a un rendiment reduït de la bateria o fins i tot a fallar.
- A més, es poden formar dendrites durant el procés de càrrega i descàrrega, perforant el separador, provocant curtcircuits i fins i tot explosions, fent que la seguretat i la fiabilitat siguin un problema important. A més, quan el procés de fabricació a petita escala s'ampliï per a la producció industrial, els costos es dispararan.
Quan arribaran les bateries d'estat sòlid?
S'espera que les bateries d'estat sòlid trobin aplicacions principals en electrònica de consum de gamma alta, vehicles elèctrics a petita escala (EV) i indústries amb requisits de rendiment i seguretat estrictes, com ara l'aeroespacial. No obstant això, les bateries d'estat sòlid disponibles actualment al mercat encara es troben en les primeres etapes del màrqueting conceptual.
Empreses d'automòbils destacades ifabricants de bateries de liticom SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD i EVE estan desenvolupant activament bateries d'estat sòlid. No obstant això, segons els seus últims programes de producció, és poc probable que la producció massiva a gran escala de bateries d'estat sòlid comenci abans del 2026-2027 com a molt aviat. Fins i tot Toyota ha hagut de revisar la seva cronologia diverses vegades i ara té previst començar la producció en massa el 2030.
És important tenir en compte que el termini de disponibilitat de les bateries d'estat sòlid pot variar a causa de diversos factors, com ara els reptes tecnològics i l'aprovació normativa.
Consideracions clau per als consumidors
Mentre es fa un seguiment de prop els avenços en elbateria de liti d'estat sòlidcamp, és crucial que els consumidors es mantinguin vigilants i no es deixin influir per informació superficialment enlluernadora. Tot i que val la pena preveure la innovació genuïna i els avenços tecnològics, requereixen temps per a la verificació. Esperem que a mesura que la tecnologia avanci i el mercat maduri, sorgiran noves solucions energètiques més segures i assequibles en el futur.
⭐ Feu clic a continuació per obtenir més informació sobre la bateria d'estat sòlid:
Hora de publicació: 30-octubre-2024