Eins og er, er engin raunhæf lausn á vandamálinu um aftengingu rafhlöðu í föstu formi vegna áframhaldandi rannsóknar- og þróunarstigs þeirra, sem býður upp á ýmsar óleystar tæknilegar, efnahagslegar og viðskiptalegar áskoranir. Miðað við núverandi tæknilegar takmarkanir er fjöldaframleiðsla enn fjarlæg markmið og rafhlöður í föstu formi eru ekki enn fáanlegar á markaðnum.
Hvað hindrar þróun rafhlöðu í föstu formi?
Solid state rafhlöðurnota fastan raflausn í stað fljótandi raflausnarinnar sem finnast í hefðbundnumlitíum-jón rafhlöður. Hefðbundnar fljótandi litíum rafhlöður samanstanda af fjórum nauðsynlegum hlutum: jákvæða rafskautið, neikvæða rafskautið, raflausnina og skiljuna. Aftur á móti nota solid-state rafhlöður fast raflausn í stað hefðbundins fljótandi hliðstæðu.
Miðað við mikla möguleika þessarar solid state rafhlöðutækni, hvers vegna hefur hún ekki verið kynnt á markaðnum ennþá? Vegna þess að umskipti frá rannsóknarstofu til markaðssetningar standa frammi fyrir tveimur áskorunum:tæknilega hagkvæmniogefnahagslega hagkvæmni.
- 1. Tæknileg hagkvæmni: Kjarni rafhlöðu í föstu formi er að skipta um fljótandi raflausn fyrir fast raflausn. Hins vegar er veruleg áskorun að viðhalda stöðugleika við tengi milli fasta raflausnarinnar og rafskautsefnisins. Ófullnægjandi snerting getur leitt til aukinnar viðnáms og þannig dregið úr afköstum rafhlöðunnar. Að auki þjást fast raflausn af minni jónaleiðni og hægarilitíum jónhreyfanleika, sem leiðir til hægari hleðslu- og afhleðsluhraða.
- Þar að auki er framleiðsluferlið flóknara. Til dæmis verður að framleiða súlfíð raflausn í föstu formi undir óvirku gasvörn til að koma í veg fyrir rakahvörf í loftinu sem mynda eitraðar lofttegundir. Þetta dýra og tæknilega krefjandi ferli hindrar nú hagkvæmni fjöldaframleiðslu. Ennfremur eru prófunarskilyrði á rannsóknarstofu oft verulega frábrugðin raunverulegu umhverfi, sem veldur því að margar tæknir geta ekki náð tilætluðum árangri.
- 2. Efnahagsleg hagkvæmni:Heildarkostnaður rafhlöðu í föstu formi er nokkrum sinnum hærri en hefðbundnar fljótandi litíumrafhlöður og leiðin til markaðssetningar er erfið. Þó að það hafi meira öryggi í orði, í reynd, getur fasta raflausnin brotnað niður við háan hita, sem hefur í för með sér minni rafhlöðuafköst eða jafnvel bilun.
- Að auki geta dendrítar myndast við hleðslu og losun, stungið í skiljuna, valdið skammhlaupum og jafnvel sprengingum, sem gerir öryggi og áreiðanleika að verulegu máli. Ennfremur, þegar smærri framleiðsluferlið er stækkað fyrir iðnaðarframleiðslu, mun kostnaður rokka upp.
Hvenær koma Solid State rafhlöður?
Gert er ráð fyrir að rafhlöður í föstu formi muni finna aðalnotkun í hágæða rafeindatækni, rafknúnum ökutækjum í litlum mæli (EVs) og iðnaði með ströngum frammistöðu- og öryggiskröfum, svo sem loftrými. Hins vegar eru solid-state rafhlöðurnar sem nú eru fáanlegar á markaðnum enn á frumstigi hugmyndamarkaðssetningar.
Áberandi bílafyrirtæki ogframleiðendur litíum rafhlöðueins og SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD og EVE eru virkir að þróa solid-state rafhlöður. Engu að síður, miðað við nýjustu framleiðsluáætlanir þeirra, er ólíklegt að fjöldaframleiðsla á rafhlöðum í föstu formi hefjist í fyrsta lagi fyrir 2026-2027. Jafnvel Toyota hefur margoft þurft að endurskoða tímalínuna sína og ætlar nú að hefja fjöldaframleiðslu árið 2030.
Mikilvægt er að hafa í huga að tímalínan fyrir rafhlöður í föstu formi getur verið breytileg vegna ýmissa þátta eins og tæknilegra áskorana og eftirlitssamþykkis.
Helstu atriði fyrir neytendur
Þó að fylgjast náið með framförum ísolid state litíum rafhlaðasviði er mikilvægt fyrir neytendur að halda vöku sinni og láta ekki trufla sig af yfirborðslegum töfrandi upplýsingum. Þó að ósvikin nýsköpun og tæknibylting sé þess virði að búast við, krefjast þær tíma til sannprófunar. Við skulum vona að eftir því sem tækninni fleygir fram og markaðurinn þroskast muni öruggari og hagkvæmari orkulausnir koma fram í framtíðinni.
⭐ Smelltu hér að neðan til að læra meira um solid state rafhlöðuna:
Pósttími: 30. október 2024