Atualmente, não existe uma solução viável para o problema da desconexão das baterias de estado sólido devido ao seu estágio contínuo de pesquisa e desenvolvimento, que apresenta vários desafios técnicos, econômicos e comerciais não resolvidos. Dadas as atuais limitações técnicas, a produção em massa ainda é um objetivo distante e as baterias de estado sólido ainda não estão disponíveis no mercado.
O que impede o desenvolvimento de baterias de estado sólido?
Baterias de estado sólidoutilizar um eletrólito sólido em vez do eletrólito líquido encontrado no tradicionalbaterias de íon de lítio. As baterias convencionais de lítio líquido consistem em quatro componentes essenciais: o eletrodo positivo, o eletrodo negativo, o eletrólito e o separador. Em contraste, as baterias de estado sólido usam um eletrólito sólido em vez do equivalente líquido convencional.
Dado o grande potencial desta tecnologia de baterias de estado sólido, por que ainda não foi introduzida no mercado? Porque a transição do laboratório para a comercialização enfrenta dois desafios:viabilidade técnicaeviabilidade económica.
- 1. Viabilidade Técnica: O núcleo de uma bateria de estado sólido é substituir o eletrólito líquido por um eletrólito sólido. No entanto, manter a estabilidade na interface entre o eletrólito sólido e o material do eletrodo apresenta um desafio significativo. Contato insuficiente pode levar ao aumento da resistência, reduzindo assim o desempenho da bateria. Além disso, os eletrólitos sólidos sofrem de menor condutividade iônica eíon de lítiomobilidade, levando a velocidades de carga e descarga mais lentas.
- Além disso, o processo de fabricação é mais complexo. Por exemplo, eletrólitos sólidos de sulfeto devem ser produzidos sob proteção de gás inerte para evitar reações de umidade no ar que geram gases tóxicos. Este processo de alto custo e tecnicamente desafiador está atualmente dificultando a viabilidade da produção em massa. Além disso, as condições dos testes de laboratório muitas vezes diferem significativamente dos ambientes do mundo real, fazendo com que muitas tecnologias não consigam alcançar os resultados esperados.
- 2. Viabilidade Económica:O custo da bateria totalmente em estado sólido é várias vezes maior do que as baterias tradicionais de lítio líquido e o caminho para a comercialização está repleto de dificuldades. Embora tenha maior segurança em teoria, na prática, o eletrólito sólido pode quebrar em altas temperaturas, resultando na redução do desempenho da bateria ou até mesmo em sua falha.
- Além disso, podem formar-se dendritos durante o processo de carga e descarga, perfurando o separador, causando curtos-circuitos e até explosões, tornando a segurança e a confiabilidade um problema significativo. Além disso, quando o processo de produção em pequena escala for ampliado para a produção industrial, os custos dispararão.
Quando chegarão as baterias de estado sólido?
Espera-se que as baterias de estado sólido encontrem aplicações primárias em produtos eletrônicos de consumo de alta qualidade, veículos elétricos (EVs) de pequena escala e indústrias com requisitos rigorosos de desempenho e segurança, como a aeroespacial. No entanto, as baterias de estado sólido atualmente disponíveis no mercado ainda estão nos estágios iniciais de comercialização conceitual.
Empresas automobilísticas proeminentes efabricantes de baterias de lítiocomo SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD e EVE estão desenvolvendo ativamente baterias de estado sólido. No entanto, com base nos seus mais recentes calendários de produção, é improvável que a produção em massa em grande escala de baterias de estado sólido comece antes de 2026-2027, no mínimo. Até a Toyota teve que revisar seu cronograma diversas vezes e agora planeja iniciar a produção em massa em 2030.
É importante observar que o cronograma de disponibilidade para baterias de estado sólido pode variar devido a vários fatores, como desafios tecnológicos e aprovação regulatória.
Principais considerações para os consumidores
Ao acompanhar de perto os avanços nobateria de lítio de estado sólidoNeste domínio, é crucial que os consumidores permaneçam vigilantes e não se deixem influenciar por informações superficialmente ofuscantes. Embora valha a pena antecipar inovações genuínas e avanços tecnológicos, eles requerem tempo para verificação. Esperemos que, à medida que a tecnologia avança e o mercado amadurece, surjam no futuro novas soluções energéticas mais seguras e acessíveis.
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Horário da postagem: 30 de outubro de 2024