Trenutno ni izvedljive rešitve za vprašanje odklopa polprevodniških baterij zaradi stadne stopnje raziskav in razvoja, ki predstavlja različne nerešene tehnične, ekonomske in komercialne izzive. Glede na trenutne tehnične omejitve je masovna proizvodnja še oddaljen cilj, polprevodniške baterije pa na trgu še niso na voljo.
Kaj ovira razvoj polprevodniških baterij?
Polprevodniške baterijeuporabite trden elektrolit namesto običajnega tekočega elektrolitalitij-ionske baterije. Običajne tekoče litijeve baterije so sestavljene iz štirih bistvenih komponent: pozitivne elektrode, negativne elektrode, elektrolita in separatorja. Nasprotno pa polprevodniške baterije uporabljajo trden elektrolit namesto običajnega tekočega primerka.
Glede na velik potencial te tehnologije polprevodniških baterij, zakaj še ni bila predstavljena na trgu? Ker se prehod iz laboratorija v komercializacijo sooča z dvema izzivoma:tehnična izvedljivostinekonomsko upravičenost.
- 1. Tehnična izvedljivost: Jedro polprevodniške baterije je zamenjava tekočega elektrolita s trdnim elektrolitom. Vendar ohranjanje stabilnosti na vmesniku med trdnim elektrolitom in materialom elektrode predstavlja pomemben izziv. Nezadosten stik lahko povzroči povečan upor in tako zmanjša zmogljivost baterije. Poleg tega imajo trdni elektroliti manjšo ionsko prevodnost in počasnejšilitij ionmobilnost, kar vodi do počasnejših hitrosti polnjenja in praznjenja.
- Poleg tega je postopek izdelave bolj zapleten. Na primer, sulfidne trdne elektrolite je treba proizvajati pod zaščito inertnega plina, da se preprečijo reakcije vlage v zraku, ki ustvarjajo strupene pline. Ta drag in tehnično zahteven proces trenutno ovira izvedljivost množične proizvodnje. Poleg tega se laboratorijski testni pogoji pogosto bistveno razlikujejo od realnih okolij, zaradi česar številne tehnologije ne morejo doseči pričakovanih rezultatov.
- 2. Ekonomska upravičenost:Stroški polprevodniških baterij so nekajkrat višji od tradicionalnih tekočih litijevih baterij in pot do komercializacije je polna težav. Čeprav ima v teoriji večjo varnost, se lahko v praksi trdni elektrolit razgradi pri visokih temperaturah, kar povzroči zmanjšano zmogljivost baterije ali celo okvaro.
- Poleg tega lahko med postopkom polnjenja in praznjenja nastanejo dendriti, ki predrejo separator, povzročijo kratke stike in celo eksplozije, zaradi česar sta varnost in zanesljivost pomembna težava. Poleg tega bodo stroški skokovito narasli, ko se proizvodni proces majhnega obsega razširi na industrijsko proizvodnjo.
Kdaj bodo prišle polprevodniške baterije?
Pričakuje se, da bodo polprevodniške baterije našle primarno uporabo v vrhunski potrošniški elektroniki, majhnih električnih vozilih (EV) in industrijah s strogimi zahtevami glede zmogljivosti in varnosti, kot je letalstvo. Vendar pa so polprevodniške baterije, ki so trenutno na voljo na trgu, še vedno v zgodnjih fazah konceptnega trženja.
Ugledna avtomobilska podjetja inproizvajalci litijevih baterijtako kot SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD in EVE aktivno razvijajo polprevodniške baterije. Kljub temu je glede na njihove najnovejše proizvodne načrte malo verjetno, da se bo množična proizvodnja polprevodniških baterij začela najhitreje pred letoma 2026–2027. Celo Toyota je morala večkrat spremeniti svojo časovnico in zdaj načrtuje začetek množične proizvodnje leta 2030.
Pomembno je vedeti, da se lahko časovni razpored razpoložljivosti polprevodniških baterij razlikuje zaradi različnih dejavnikov, kot so tehnološki izzivi in regulativna odobritev.
Ključni pomisleki za potrošnike
Medtem ko pozorno spremlja napredek vpolprevodniška litijeva baterijaNa tem področju je za potrošnike ključnega pomena, da ostanejo pozorni in da jih površno bleščeče informacije ne zavedejo. Resnične inovacije in tehnološke preboje je sicer vredno pričakovati, vendar zahtevajo čas za preverjanje. Upajmo, da se bodo z napredkom tehnologije in zrelostjo trga v prihodnosti pojavile varnejše in cenovno dostopnejše nove energetske rešitve.
⭐ Kliknite spodaj, če želite izvedeti več o polprevodniški bateriji:
Čas objave: 30. oktober 2024