Pašlaik nav dzīvotspējīga risinājuma cietvielu akumulatoru atvienošanas problēmai, jo notiek to izpētes un izstrādes stadija, kas rada dažādas neatrisinātas tehniskas, ekonomiskas un komerciālas problēmas. Ņemot vērā pašreizējos tehniskos ierobežojumus, masveida ražošana joprojām ir tāls mērķis, un tirgū vēl nav pieejami cietvielu akumulatori.
Kas kavē cietvielu akumulatoru attīstību?
Cietvielu akumulatoriTradicionālajā šķidrā elektrolīta vietā izmantojiet cietu elektrolītulitija jonu akumulatori. Parastās šķidrās litija baterijas sastāv no četrām būtiskām sastāvdaļām: pozitīvā elektroda, negatīvā elektroda, elektrolīta un separatora. Turpretim cietvielu akumulatoros izmanto cietu elektrolītu, nevis parasto šķidro ekvivalentu.
Ņemot vērā šīs cietvielu akumulatoru tehnoloģijas lielo potenciālu, kāpēc tā vēl nav ieviesta tirgū? Tā kā pāreja no laboratorijas uz komercializāciju saskaras ar diviem izaicinājumiem:tehniskā iespējamībaunekonomisko dzīvotspēju.
- 1. Tehniskā iespējamība: Cietvielu akumulatora kodols ir aizstāt šķidro elektrolītu ar cietu elektrolītu. Tomēr stabilitātes saglabāšana saskarnē starp cieto elektrolītu un elektroda materiālu ir ievērojams izaicinājums. Nepietiekams kontakts var palielināt pretestību, tādējādi samazinot akumulatora veiktspēju. Turklāt cietie elektrolīti cieš no zemākas jonu vadītspējas un lēnāklitija jonsmobilitāte, kas izraisa lēnāku uzlādes un izlādes ātrumu.
- Turklāt ražošanas process ir sarežģītāks. Piemēram, sulfīda cietie elektrolīti ir jāražo zem inertas gāzes aizsardzības, lai novērstu mitruma reakcijas gaisā, kas rada toksiskas gāzes. Šis augsto izmaksu un tehniski sarežģītais process pašlaik kavē masveida ražošanas iespējamību. Turklāt laboratorijas testu apstākļi bieži ievērojami atšķiras no reālās vides, kā rezultātā daudzas tehnoloģijas nespēj sasniegt gaidītos rezultātus.
- 2. Ekonomiskā dzīvotspēja:Visu cietvielu akumulatoru izmaksas ir vairākas reizes lielākas nekā tradicionālajām šķidrajām litija baterijām, un ceļš uz komercializāciju ir pilns ar grūtībām. Lai gan teorētiski tam ir augstāka drošība, praksē cietais elektrolīts augstā temperatūrā var salūzt, kā rezultātā samazinās akumulatora veiktspēja vai pat atteice.
- Turklāt uzlādes un izlādes procesā var veidoties dendrīti, kas caurdurt separatoru, izraisot īssavienojumus un pat sprādzienus, padarot drošību un uzticamību par būtisku problēmu. Turklāt, ja maza mēroga ražošanas process tiek palielināts rūpnieciskai ražošanai, izmaksas pieaugs debesīs.
Kad ieradīsies cietvielu akumulatori?
Paredzams, ka cietvielu akumulatori tiks izmantoti augstākās klases plaša patēriņa elektronikā, maza mēroga elektriskajos transportlīdzekļos (EV) un nozarēs ar stingrām veiktspējas un drošības prasībām, piemēram, aviācijā. Tomēr pašlaik tirgū pieejamie cietvielu akumulatori joprojām ir koncepcijas mārketinga sākuma stadijā.
Ievērojami automobiļu uzņēmumi unlitija bateriju ražotājipiemēram, SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD un EVE aktīvi izstrādā cietvielu akumulatorus. Tomēr, pamatojoties uz to jaunākajiem ražošanas grafikiem, ir maz ticams, ka pilna apjoma cietvielu akumulatoru masveida ražošana tiks uzsākta agrākais 2026.–2027. gadā. Pat Toyota ir nācies vairākas reizes pārskatīt savu laika grafiku, un tagad tā plāno sākt masveida ražošanu 2030. gadā.
Ir svarīgi atzīmēt, ka cietvielu akumulatoru pieejamības grafiks var atšķirties dažādu faktoru, piemēram, tehnoloģisku izaicinājumu un regulējuma apstiprinājuma, dēļ.
Galvenie apsvērumi patērētājiem
Cieši uzraugot sasniegumuscietvielu litija akumulatorsŠajā jomā ir ļoti svarīgi, lai patērētāji būtu modri un lai viņus neietekmē virspusēji žilbinoša informācija. Lai gan patiesus jauninājumus un tehnoloģiskus sasniegumus ir vērts paredzēt, to pārbaudei ir vajadzīgs laiks. Cerēsim, ka, attīstoties tehnoloģijām un nobriest tirgum, nākotnē parādīsies drošāki un pieejamāki jauni enerģijas risinājumi.
⭐ Noklikšķiniet tālāk, lai uzzinātu vairāk par cietvielu akumulatoru:
Izlikšanas laiks: 30. oktobris 2024