חָדָשׁ

מהן סוללות מוצק?

סוללות מוצק הן סוג של סוללה המשתמשת באלקטרודות ואלקטרוליטים מוצקים, בניגוד לאלקטרוליטים של ג'ל נוזלי או פולימרי המשמשים בסוללות ליתיום-יון מסורתיות. יש להם צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, זמני טעינה מהירים יותר ובטיחות משופרת בהשוואה לסוללות מסורתיות.

האם סוללות מצב מוצק משתמשות בליתיום?

חדשות_1

כן, כעת רוב סוללות המצב המוצק שנמצאות כעת בפיתוח משתמשות בליתיום כיסוד העיקרי.
אין ספק שסוללות מוצק יכולות להשתמש בחומרים שונים כאלקטרוליט, כולל ליתיום. עם זאת, סוללות במצב מוצק יכולות להשתמש גם בחומרים אחרים כגון נתרן, גופרית או קרמיקה כאלקטרוליט.

באופן כללי, הבחירה של חומר אלקטרוליט תלויה בגורמים שונים כגון ביצועים, בטיחות, עלות וזמינות. סוללות ליתיום במצב מוצק הן טכנולוגיה מבטיחה לאגירת אנרגיה מהדור הבא בשל צפיפות האנרגיה הגבוהה שלהן, חיי מחזור ארוכים ובטיחות משופרת.

כיצד פועלות סוללות מוצק?

סוללות במצב מוצק משתמשות באלקטרוליט מוצק במקום אלקטרוליט נוזלי להעברת יונים בין האלקטרודות (אנודה וקתודה) של הסוללה. האלקטרוליט עשוי בדרך כלל מחומר קרמי, זכוכית או פולימרי שהוא יציב ומוליך מבחינה כימית.
כאשר סוללת מצב מוצק נטענת, אלקטרונים נמשכים מהקתודה ומועברים דרך האלקטרוליט המוצק אל האנודה, ויוצרים זרימת זרם. כאשר הסוללה מתרוקנת, זרימת הזרם מתהפכת, כאשר אלקטרונים נעים מהאנודה לקתודה.
לסוללות במצב מוצק יש מספר יתרונות על פני סוללות מסורתיות. הם בטוחים יותר, מכיוון שהאלקטרוליט המוצק נוטה פחות לדליפה או פיצוץ מאשר אלקטרוליטים נוזליים. יש להם גם צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, כלומר הם יכולים לאחסן יותר אנרגיה בנפח קטן יותר.
עם זאת, יש עדיין כמה אתגרים שצריך להתמודד עם סוללות מוצק, כולל עלויות ייצור גבוהות וקיבולת מוגבלת. מחקר נמשך לפיתוח חומרים אלקטרוליטים מוצקים טובים יותר ולשפר את הביצועים ותוחלת החיים של סוללות במצב מוצק.

חדש_2

כמה חברות סוללות מוצק בשוק כיום?

ישנן מספר חברות שמפתחות כעת סוללות מוצק:
1. היקף קוונטי:סטארטאפ שנוסד ב-2010 ומשך השקעות מפולקסווגן וביל גייטס. הם טוענים שפיתחו סוללת מצב מוצק שיכולה להגדיל את טווח הנסיעה של רכב חשמלי ביותר מ-80%.
2. טויוטה:יצרנית הרכב היפנית עובדת על סוללות מוצק כבר כמה שנים ושואפת להכניס אותן לייצור עד תחילת שנות ה-2020.
3. פיסקר:סטארט-אפ של רכבים חשמליים יוקרתיים ששותף עם חוקרים ב-UCLA כדי לפתח סוללות מוצק שלטענתם יגדילו באופן דרסטי את טווח הרכבים שלהם.
4. BMW:יצרנית הרכב הגרמנית עובדת גם על סוללות מוצק ושיתפה פעולה עם Solid Power, סטארט-אפ מבוסס קולורדו, כדי לפתח אותן.
5. סמסונג:ענקית האלקטרוניקה הקוריאנית מפתחת סוללות מוצק לשימוש בסמארטפונים ומכשירים אלקטרוניים אחרים.

חדש_2

אם סוללות מצב מוצק יוחלו לאחסון סולארי בעתיד?

לסוללות מצב מוצק יש פוטנציאל לחולל מהפכה באחסון אנרגיה עבור יישומים סולאריים. בהשוואה לסוללות ליתיום-יון מסורתיות, סוללות מצב מוצק מציעות צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, זמני טעינה מהירים יותר ובטיחות מוגברת. השימוש בהם במערכות אחסון סולאריות עשוי לשפר את היעילות הכוללת, להפחית עלויות ולהפוך אנרגיה מתחדשת לנגישה יותר. מחקר ופיתוח בטכנולוגיית מצב מוצק נמשכים, וייתכן שסוללות אלו עשויות להפוך לפתרון מיינסטרים לאחסון סולארי בעתיד. אבל עכשיו, סוללות המצב המוצק תוכננו במיוחד ליישום של EV.
טויוטה מפתחת את סוללות המצב המוצק באמצעות Prime Planet Energy & Solutions Inc., מיזם משותף עם פנסוניק שהחל את פעילותו באפריל 2020 ומונה כ-5,100 עובדים, כולל 2,400 בחברה בת סינית אך עדיין עם ייצור די מוגבל כעת ותקווה שתף יותר עד 2025 כשהזמן מתאים.

מתי יהיו סוללות מוצק זמינות?

אין לנו גישה לחדשות ולעדכונים האחרונים בנוגע לזמינות של סוללות מוצק. עם זאת, מספר חברות עובדות על פיתוח סוללות מוצק, וחלקן הודיעו כי הן מתכננות להשיק אותן עד 2025 או מאוחר יותר. עם זאת, חשוב לציין שציר הזמן לזמינות של סוללות מוצק עשוי להשתנות בהתאם לגורמים שונים, כגון אתגרים טכנולוגיים ואישור רגולטורי.


זמן פרסום: יוני-03-2023