ამჟამად, არ არსებობს მყარი მდგომარეობის ბატარეის გათიშვის საკითხის სიცოცხლისუნარიანი გადაწყვეტა მათი კვლევისა და განვითარების სტადიის გამო, რომელიც წარმოადგენს სხვადასხვა გადაუჭრელ ტექნიკურ, ეკონომიკურ და კომერციულ გამოწვევებს. არსებული ტექნიკური შეზღუდვების გათვალისწინებით, მასობრივი წარმოება ჯერ კიდევ შორეული მიზანია და მყარი მდგომარეობის ბატარეები ჯერ არ არის ხელმისაწვდომი ბაზარზე.
რა უშლის ხელს მყარი მდგომარეობის ბატარეის განვითარებას?
მყარი მდგომარეობის ბატარეებიგამოიყენეთ მყარი ელექტროლიტი ტრადიციულში ნაპოვნი თხევადი ელექტროლიტის ნაცვლადლითიუმ-იონური ბატარეები. ჩვეულებრივი თხევადი ლითიუმის ბატარეები შედგება ოთხი ძირითადი კომპონენტისგან: დადებითი ელექტროდი, უარყოფითი ელექტროდი, ელექტროლიტი და გამყოფი. ამის საპირისპიროდ, მყარი მდგომარეობის ბატარეები იყენებენ მყარ ელექტროლიტს ჩვეულებრივი თხევადი კოლეგის ნაცვლად.
ამ მყარი მდგომარეობის ბატარეის ტექნოლოგიის დიდი პოტენციალის გათვალისწინებით, რატომ არ არის ის ჯერ დანერგილი ბაზარზე? იმის გამო, რომ ლაბორატორიიდან კომერციალიზაციაზე გადასვლა ორი გამოწვევის წინაშე დგას:ტექნიკური მიზანშეწონილობადაეკონომიკური სიცოცხლისუნარიანობა.
- 1. ტექნიკური მიზანშეწონილობა: მყარი მდგომარეობის ბატარეის ბირთვი არის თხევადი ელექტროლიტის შეცვლა მყარი ელექტროლიტით. თუმცა, მყარ ელექტროლიტსა და ელექტროდის მასალას შორის სტაბილურობის შენარჩუნება მნიშვნელოვან გამოწვევას წარმოადგენს. არასაკმარისმა კონტაქტმა შეიძლება გამოიწვიოს წინააღმდეგობის გაზრდა, რაც ამცირებს ბატარეის მუშაობას. გარდა ამისა, მყარი ელექტროლიტები განიცდიან ქვედა იონურ გამტარობას და ნელალითიუმის იონიმობილურობა, რაც იწვევს დატენვის და განმუხტვის შენელებას.
- უფრო მეტიც, წარმოების პროცესი უფრო რთულია. მაგალითად, სულფიდური მყარი ელექტროლიტები უნდა წარმოიქმნას ინერტული აირის დაცვის ქვეშ, რათა თავიდან აიცილონ ჰაერში ტენიანობის რეაქციები, რომლებიც წარმოქმნიან ტოქსიკურ აირებს. ეს ძვირი და ტექნიკურად რთული პროცესი ამჟამად აფერხებს მასობრივი წარმოების მიზანშეწონილობას. გარდა ამისა, ლაბორატორიული ტესტის პირობები ხშირად მნიშვნელოვნად განსხვავდება რეალურ სამყაროში არსებული გარემოსგან, რაც იწვევს ბევრ ტექნოლოგიას ვერ მიაღწევს მოსალოდნელ შედეგებს.
- 2. ეკონომიკური სიცოცხლისუნარიანობა:მთლიანად მყარი მდგომარეობის ბატარეის ღირებულება რამდენჯერმე აღემატება ტრადიციულ თხევადი ლითიუმის ბატარეებს და კომერციალიზაციის გზა სავსეა სირთულეებით. მიუხედავად იმისა, რომ მას აქვს უფრო მაღალი უსაფრთხოება თეორიულად, პრაქტიკაში, მყარი ელექტროლიტი შეიძლება დაიშლება მაღალ ტემპერატურაზე, რაც გამოიწვევს ბატარეის მუშაობის შემცირებას ან თუნდაც მარცხს.
- გარდა ამისა, დენდრიტები შეიძლება წარმოიქმნას დამუხტვისა და განმუხტვის პროცესში, გამყოფი გახვრეტით, გამოიწვიოს მოკლე ჩართვა და აფეთქებაც კი, რაც უსაფრთხოებასა და საიმედოობას მნიშვნელოვან პრობლემად აქცევს. გარდა ამისა, როდესაც მცირე წარმოების პროცესი გაფართოვდება სამრეწველო წარმოებისთვის, ხარჯები გაიზრდება.
როდის მოვა მყარი მდგომარეობის ბატარეები?
მოსალოდნელია, რომ მყარი მდგომარეობის ბატარეები იპოვიან პირველად გამოყენებას მაღალი დონის სამომხმარებლო ელექტრონიკაში, მცირე ზომის ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებებში (EVs) და მრეწველობაში მკაცრი შესრულებისა და უსაფრთხოების მოთხოვნებით, როგორიცაა აერონავტიკა. თუმცა, მყარი მდგომარეობის ბატარეები, რომლებიც ამჟამად ხელმისაწვდომია ბაზარზე, ჯერ კიდევ კონცეფციის მარკეტინგის ადრეულ ეტაპზეა.
ცნობილი საავტომობილო კომპანიები დალითიუმის ბატარეების მწარმოებლებიSAIC Motor-ის მსგავსად, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD და EVE აქტიურად ავითარებენ მყარი მდგომარეობის ბატარეებს. მიუხედავად ამისა, მათი უახლესი წარმოების განრიგებიდან გამომდინარე, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მყარი მდგომარეობის ბატარეების სრულმასშტაბიანი მასობრივი წარმოება დაიწყება ყველაზე ადრე 2026-2027 წლამდე. ტოიოტასაც კი არაერთხელ მოუწია თავისი ვადების გადახედვა და ახლა გეგმავს მასობრივი წარმოების დაწყებას 2030 წელს.
მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ მყარი მდგომარეობის ბატარეების ხელმისაწვდომობის ვადები შეიძლება განსხვავდებოდეს სხვადასხვა ფაქტორების გამო, როგორიცაა ტექნოლოგიური გამოწვევები და მარეგულირებელი დამტკიცება.
ძირითადი მოსაზრებები მომხმარებლებისთვის
მიუხედავად იმისა, რომ ყურადღებით აკვირდება პროგრესსმყარი მდგომარეობის ლითიუმის ბატარეაამ სფეროში გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს მომხმარებელთა სიფხიზლის შენარჩუნებას და ზედაპირულად კაშკაშა ინფორმაციის ზემოქმედებას. მიუხედავად იმისა, რომ ნამდვილი ინოვაციები და ტექნოლოგიური მიღწევები მოსალოდნელია, მათ დრო სჭირდება გადამოწმებისთვის. იმედი ვიქონიოთ, რომ ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად და ბაზარი მომწიფდება, მომავალში უფრო უსაფრთხო და ხელმისაწვდომი ახალი ენერგეტიკული გადაწყვეტილებები გამოჩნდება.
⭐ დააწკაპუნეთ ქვემოთ, რომ გაიგოთ მეტი მყარი მდგომარეობის ბატარეის შესახებ:
გამოქვეყნების დრო: ოქტ-30-2024