V současné době neexistuje schůdné řešení problému odpojení polovodičových baterií vzhledem k jejich probíhající fázi výzkumu a vývoje, která představuje různé nevyřešené technické, ekonomické a komerční výzvy. Vzhledem k současným technickým omezením je masová výroba stále vzdáleným cílem a polovodičové baterie zatím nejsou na trhu dostupné.
Co brání vývoji SSD baterie?
Pevné bateriepoužívat pevný elektrolyt namísto kapalného elektrolytu, který se nachází v tradičníchlithium-iontové baterie. Běžné lithiové baterie se skládají ze čtyř základních součástí: kladná elektroda, záporná elektroda, elektrolyt a separátor. Naproti tomu polovodičové baterie používají pevný elektrolyt namísto běžného kapalného protějšku.
Vzhledem k velkému potenciálu této technologie polovodičových baterií, proč ještě nebyla uvedena na trh? Protože přechod z laboratoře na komercializaci čelí dvěma výzvám:technická proveditelnostaekonomická životaschopnost.
- 1. Technická proveditelnost: Jádrem polovodičové baterie je nahradit kapalný elektrolyt pevným elektrolytem. Udržení stability na rozhraní mezi pevným elektrolytem a materiálem elektrody však představuje významnou výzvu. Nedostatečný kontakt může vést ke zvýšení odporu a tím ke snížení výkonu baterie. Pevné elektrolyty navíc trpí nižší iontovou vodivostí a jsou pomalejšílithium iontmobilita, což vede k pomalejšímu nabíjení a vybíjení.
- Navíc je výrobní proces složitější. Například sulfidové pevné elektrolyty se musí vyrábět pod ochranou inertním plynem, aby se zabránilo reakcím vlhkosti ve vzduchu, které vytvářejí toxické plyny. Tento vysoce nákladný a technicky náročný proces v současnosti brání proveditelnosti hromadné výroby. Laboratorní testovací podmínky se navíc často výrazně liší od reálných prostředí, což způsobuje, že mnoho technologií není schopno dosáhnout očekávaných výsledků.
- 2. Ekonomická životaschopnost:Náklady na všechny polovodičové baterie jsou několikanásobně vyšší než u tradičních tekutých lithiových baterií a cesta ke komercializaci je plná potíží. Ačkoli má teoreticky vyšší bezpečnost, v praxi se může pevný elektrolyt při vysokých teplotách rozpadnout, což má za následek snížení výkonu baterie nebo dokonce poruchu.
- Kromě toho se během procesu nabíjení a vybíjení mohou tvořit dendrity, které propíchnou separátor, způsobí zkraty a dokonce exploze, což činí bezpečnost a spolehlivost významným problémem. Kromě toho, když se proces výroby v malém měřítku zvětší pro průmyslovou výrobu, náklady prudce porostou.
Kdy dorazí polovodičové baterie?
Očekává se, že polovodičové baterie najdou primární uplatnění ve špičkové spotřební elektronice, malých elektrických vozidlech (EV) a v odvětvích s přísnými požadavky na výkon a bezpečnost, jako je letecký průmysl. Nicméně polovodičové baterie, které jsou v současnosti na trhu dostupné, jsou stále v raných fázích koncepčního marketingu.
Významné automobilové společnosti avýrobci lithiových bateriíjako SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD a EVE aktivně vyvíjejí polovodičové baterie. Nicméně na základě jejich nejnovějších výrobních plánů je nepravděpodobné, že by masová výroba polovodičových baterií v plném rozsahu začala dříve než v letech 2026-2027. Dokonce i Toyota musela několikrát revidovat svou časovou osu a nyní plánuje zahájit sériovou výrobu v roce 2030.
Je důležité si uvědomit, že časová osa dostupnosti polovodičových baterií se může lišit v důsledku různých faktorů, jako jsou technologické problémy a regulační schválení.
Klíčové úvahy pro spotřebitele
Při bedlivém sledování pokroku vlithiová baterie v pevném stavuJe důležité, aby spotřebitelé zůstali ostražití a nenechali se ovlivnit povrchně oslnivými informacemi. Přestože skutečné inovace a technologické průlomy stojí za to předvídat, vyžadují čas na ověření. Doufejme, že s pokrokem technologií a zráním trhu se v budoucnu objeví bezpečnější a dostupnější nová energetická řešení.
⭐ Kliknutím níže se dozvíte více o polovodičové baterii:
Čas odeslání: 30. října 2024