5 ເທັກໂນໂລຍີຫມໍ້ໄຟລົດໄຟຟ້າທີ່ຄາດວ່າຈະມີໃນທົດສະວັດຕໍ່ໄປ

ການຮຽກຮ້ອງຂອງ "ການທໍາລາຍແບດເຕີຣີ" ອຸດົມສົມບູນ, ແຕ່ເຕັກໂນໂລຢີຈໍານວນຫນ້ອຍທີ່ເຮັດໃຫ້ມັນອອກຈາກຫ້ອງທົດລອງແລະເຂົ້າໄປໃນຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ. ຜູ້ຊ່ຽວຊານເຊັ່ນ Pranav Jaswani ຈາກ IDTechEx ແລະ Evelina Stoikou ຂອງ BloombergNEF ບອກ Wired ວ່າການປັບປຸງຂະຫນາດນ້ອຍ, ສະຖານທີ່ດີສາມາດເຮັດໃຫ້ມີຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແຕ່ມັນມັກຈະໃຊ້ເວລາຫຼາຍປີເພື່ອບັນລຸຜົນມາຈາກຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄວາມປອດໄພ, ການກວດສອບການຜະລິດ, ແລະຄວາມເປັນໄປໄດ້ທາງດ້ານການເງິນ.

Lithium-ion ຍັງຄົງເປັນກະດູກສັນຫຼັງຂອງຍຸກ EV

ບາດກ້າວບຸກທະລຸອັນໃຫຍ່ຫຼວງມາເຖິງຕອນນັ້ນ ໝູນວຽນມາເຖິງແບດເຕີຣີ່ lithium-ion. Evelina Stoikou ກ່າວວ່າ "Lithium-ion ແມ່ນແກ່ຫຼາຍ," ຂະຫນາດຂອງການລົງທຶນແລະຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງທີ່ມີຢູ່ແລ້ວເຮັດໃຫ້ມັນຍາກສໍາລັບເຄມີສາດອື່ນໆທີ່ຈະຈັບໄດ້ໃນທົດສະວັດຕໍ່ໄປ. ເຖິງຢ່າງນັ້ນ, ການປ່ຽນແປງອົງປະກອບຫຼືຂະບວນການດຽວສາມາດເພີ່ມໄລຍະປະມານ 50 ໄມຫຼືຕັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດພຽງພໍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ລາຄາຂອງລົດຫຼຸດລົງ, Pranav Jaswani ເວົ້າ.

5 ຂັ້ນຕອນທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ແທ້ຈິງ

LFP: ຕັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ຮັກສາສະຖຽນລະພາບ

ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງສໍາຄັນ: ຫມໍ້ໄຟ Lithium iron phosphate (LFP) ໃຊ້ທາດເຫຼັກແລະຟອສເຟດແທນທີ່ຈະເປັນ nickel ແລະ cobalt ທີ່ມີລາຄາແພງແລະຍາກທີ່ຈະຂຸດຄົ້ນ. LFP ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຫຼາຍ, ເຊື່ອມໂຊມຊ້າກວ່າຫຼາຍຮອບ.

ການຈ່າຍເງິນທີ່ອາດເປັນໄປໄດ້: ຫຼຸດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງແບັດເຕີລີ່ ແລະລາຄາຍານພາຫະນະ - ມີຄວາມສໍາຄັນໂດຍສະເພາະລົດໄຟຟ້າແຂ່ງຂັນກັບລົດທີ່ໃຊ້ນ້ຳມັນເຊື້ອໄຟ. LFP ເປັນທີ່ນິຍົມໃນປະເທດຈີນແລ້ວ ແລະຄາດວ່າຈະແຜ່ຂະຫຍາຍໄປສູ່ເອີຣົບ ແລະສະຫະລັດໃນສອງສາມປີຂ້າງໜ້າ.

ສິ່ງທ້າທາຍ: ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຕ່ໍາ, ລະດັບຫນ້ອຍຕໍ່ຊຸດຫມໍ້ໄຟຫຼາຍກ່ວາທາງເລືອກອື່ນໆ.

Nickel ສູງໃນ NMC: ລະດັບຫຼາຍ, cobalt ຫນ້ອຍ

ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງສໍາຄັນ: ການເພີ່ມປະລິມານ nickel ໃນ lithium nickel manganese cobalt ເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານແລະຂອບເຂດໂດຍບໍ່ມີການເພີ່ມຂະຫນາດ / ນ້ໍາຫນັກ. ມັນຍັງອະນຸຍາດໃຫ້ຫຼຸດລົງຂອງ cobalt, ໂລຫະທີ່ມີລາຄາແພງແລະມີຈັນຍາບັນທີ່ມີການໂຕ້ຖຽງກັນ.

ສິ່ງທ້າທາຍ: ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ຄວາມສ່ຽງສູງຕໍ່ການແຕກຫຼືການລະເບີດ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການອອກແບບທີ່ເຂັ້ມງວດແລະການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນ, ເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເພີ່ມຂຶ້ນ. ເໝາະສຳລັບລົດໄຟຟ້າລະດັບສູງ.

ຂະບວນການ electrode ແຫ້ງ: ຫຼຸດຜ່ອນການລະລາຍ, ເພີ່ມປະສິດທິພາບການຜະລິດ

ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງສໍາຄັນ: ແທນທີ່ຈະປະສົມວັດສະດຸກັບສານລະລາຍແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເຮັດໃຫ້ແຫ້ງ, ເທກໂນໂລຍີ electrode ແຫ້ງປະສົມຝຸ່ນແຫ້ງກ່ອນທີ່ຈະເຄືອບແລະ laminate. ສານລະລາຍໜ້ອຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ, ສຸຂະພາບ, ແລະຄວາມປອດໄພ; ການກໍາຈັດຂັ້ນຕອນການອົບແຫ້ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນເວລາການຫັນປ່ຽນ, ເພີ່ມປະສິດທິພາບ, ແລະຫຼຸດຜ່ອນພື້ນທີ່ການຜະລິດ - ເຊິ່ງທັງຫມົດນີ້ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.

ສະຖານະການນຳໃຊ້: Tesla ໄດ້ນຳໃຊ້ຢູ່ anode; LG ແລະ Samsung SGI ກໍາລັງທົດສອບສາຍ.

ສິ່ງທ້າທາຍ: ການປຸງແຕ່ງຜົງແຫ້ງແມ່ນສັບສົນທາງດ້ານເຕັກນິກ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປັບຕົວຢ່າງດີເພື່ອສະຖຽນລະພາບການຜະລິດມະຫາຊົນ.

Cell-to-Pack: ໃຊ້ປະໂຍດຈາກປະລິມານ, ເພີ່ມປະມານ 80 ກິໂລແມັດ

ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງສຳຄັນ: ໂດຍການຂ້າມໂມດູນ ແລະວາງຈຸລັງໂດຍກົງໃສ່ຊຸດແບດເຕີຣີ, ຈຸລັງເພີ່ມເຕີມສາມາດຖືກບີບອັດເຂົ້າໄປໃນພື້ນທີ່ດຽວກັນ. ອີງຕາມການ Pranav Jaswani, ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ສາມາດເພີ່ມໄລຍະທາງປະມານ 80 ກິໂລແມັດແລະປັບປຸງຄວາມໄວສູງສຸດ, ໃນຂະນະທີ່ຕັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ. Tesla, BYD, ແລະ CATL ກໍາລັງໃຊ້ມັນຢູ່ແລ້ວ.

ສິ່ງທ້າທາຍ: ການຄວບຄຸມຄວາມບໍ່ສະຖຽນລະພາບຂອງຄວາມຮ້ອນແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍໂດຍບໍ່ມີໂມດູນ; ການທົດແທນຈຸລັງທີ່ຜິດພາດຈະກາຍເປັນຄວາມສັບສົນ, ເຖິງແມ່ນວ່າຕ້ອງການເປີດຫຼືປ່ຽນກຸ່ມທັງຫມົດ.

Silicon anode: ພະລັງງານຫນາແຫນ້ນ, ສາກໄວ 6-10 ນາທີ

ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງສຳຄັນ: ການເພີ່ມຊິລິໂຄນໃສ່ graphite anode ຈະຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາ (ໄລຍະທີ່ຍາວກວ່າ) ແລະສາກໄຟໄວຂຶ້ນ, ອາດຈະໃຊ້ເວລາພຽງແຕ່ 6-10 ນາທີເພື່ອສາກເຕັມ. Tesla ໄດ້ປະສົມຊິລິຄອນບາງແລ້ວ; Mercedes-Benz ແລະ General Motors ກ່າວວ່າພວກເຂົາເຈົ້າກໍາລັງເຂົ້າໃກ້ການຜະລິດຈໍານວນຫລາຍ.

ສິ່ງທ້າທາຍ: ຊິລິໂຄນຂະຫຍາຍ / ສັນຍາຮອບວຽນ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກແລະການແຕກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມສາມາດຂອງມັນຫຼຸດລົງໃນໄລຍະເວລາ. ດຽວນີ້ມີຢູ່ທົ່ວໄປໃນແບດເຕີຣີຂະໜາດນ້ອຍເຊັ່ນໃນໂທລະສັບ ຫຼືລົດຈັກ.

ເຕັກໂນໂລຊີ	ຜົນປະໂຫຍດທີ່ສໍາຄັນ	ທ້າທາຍ	ສະຖານະ
LFP	ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ການເຊື່ອມໂຊມຊ້າ	ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຕ່ໍາ	ນິຍົມໃນປະເທດຈີນ; ຄາດວ່າຈະເພີ່ມຂຶ້ນໃນ EU / US
ນິເຈີສູງ (NMC)	ເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນ, ຫຼຸດຜ່ອນ cobalt	ຄວາມຫມັ້ນຄົງຫນ້ອຍ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງຂອງການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນ	ເຫມາະສໍາລັບລົດລະດັບສູງ
electrode ແຫ້ງ	ຫຼຸດຜ່ອນການລະລາຍ, ເພີ່ມປະສິດທິພາບ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ	ສິ່ງທ້າທາຍດ້ານວິຊາການໃນການຈັດການຝຸ່ນແຫ້ງ	Tesla (anode); LG, Samsung SGI ທົດສອບ
Cell-to-Pack	ເພີ່ມ ~ 80 ກິໂລແມັດ, ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ	ການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນ, ຍາກທີ່ຈະສ້ອມແປງ	ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ Tesla, BYD, CATL
ຊິລິໂຄນ anode	ໄລຍະໄກກວ່າ, ສາກໄວ 6-10 ນາທີ	ການຂະຫຍາຍຕົວເຮັດໃຫ້ຮອຍແຕກແລະການສູນເສຍຄວາມສາມາດ.	ໃກ້ຮອດການຜະລິດຂະໜາດໃຫຍ່

ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ໂດດເດັ່ນແຕ່ຍັງຢູ່ໄກຈາກຕະຫຼາດ

Sodium ion: ຊອກຫາງ່າຍ, ລາຄາຖືກ, ຄວາມຮ້ອນຄົງທີ່

ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງສໍາຄັນ: ໂຊດຽມແມ່ນລາຄາຖືກ, ອຸດົມສົມບູນ, ແລະງ່າຍຕໍ່ການປຸງແຕ່ງກ່ວາ lithium, ຕັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງ. ແບດເຕີຣີໂຊດຽມໄອອອນເບິ່ງຄືວ່າມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຫຼາຍແລະປະຕິບັດໄດ້ດີໃນອຸນຫະພູມທີ່ຮຸນແຮງ. CATL ກ່າວວ່າມັນຈະເລີ່ມການຜະລິດຈໍານວນຫຼາຍໃນປີຫນ້າ, ແລະຫມໍ້ໄຟສາມາດກວມເອົາ 40% ຂອງຕະຫຼາດລົດ ໂດຍສານ ຂອງຈີນ.

ສິ່ງທ້າທາຍ: Sodium ions ແມ່ນຫນັກກວ່າ, ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຕ່ໍາ, ແລະເຫມາະສົມກັບການເກັບຮັກສາໃນສະຖານີທີ່ດີກວ່າ. ເຕັກໂນໂລຢີແມ່ນຢູ່ໃນໄວເດັກ, ມີຜູ້ສະຫນອງຈໍານວນຫນ້ອຍແລະຂະບວນການພິສູດຈໍານວນຫນ້ອຍ.

ຫມໍ້ໄຟ Solid-state: ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ, ປອດໄພກວ່າແຕ່ຍາກທີ່ຈະຜະລິດ

ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງສຳຄັນ: ການປ່ຽນ electrolytes ທີ່ເປັນຂອງແຫຼວ/gel ດ້ວຍທາດແຂງໃຫ້ຄຳໝັ້ນສັນຍາວ່າຄວາມໜາແໜ້ນທີ່ສູງຂຶ້ນ, ການສາກໄຟໄວ, ອາຍຸຍືນກວ່າ, ແລະ ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຮົ່ວໄຫຼໜ້ອຍລົງ. ໂຕໂຍຕ້າກ່າວວ່າມັນຈະເປີດຕົວລົດທີ່ມີຫມໍ້ໄຟແຂງໃນປີ 2027 ຫຼື 2028. BloombergNEF ຄາດຄະເນວ່າໃນປີ 2035, ແບດເຕີລີ່ລັດແຂງຈະກວມເອົາ 10% ຂອງການຜະລິດຍານພາຫະນະໄຟຟ້າແລະການເກັບຮັກສາ.

ສິ່ງທ້າທາຍ: ບາງ electrolytes ແຂງປະຕິບັດບໍ່ດີຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ; ການຜະລິດຕ້ອງການອຸປະກອນໃຫມ່; ຊັ້ນ electrolyte ທີ່ບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງແມ່ນຍາກທີ່ຈະສ້າງ; ຄວາມເຫັນດີຂອງອຸດສາຫະກໍາກ່ຽວກັບການຄັດເລືອກ electrolyte ແມ່ນຂາດ, ເຮັດໃຫ້ຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກ.

ຄວາມຄິດທີ່ໂດດເດັ່ນແຕ່ຍາກທີ່ຈະນິຍົມ

ການສາກໄຟໄຮ້ສາຍ: ຄວາມສະດວກສະບາຍສູງສຸດ, ອຸປະສັກຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ

ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງສຳຄັນ: ບ່ອນຈອດລົດແບບສຽບປລັກອິນ ແລະການສາກໄຟແມ່ນບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ຜູ້ຜະລິດບອກວ່າຈະສາມາດໃຊ້ໄດ້ໃນໄວໆນີ້; Porsche ກໍາລັງສະແດງເຄື່ອງຕົ້ນແບບທີ່ມີແຜນທີ່ຈະເປີດຕົວຮຸ່ນການຄ້າໃນປີຫນ້າ.

ສິ່ງທ້າທາຍ: ການສາກໄຟແບບມີສາຍໃນປັດຈຸບັນມີປະສິດທິພາບແລະມີລາຄາຖືກກວ່າຫຼາຍໃນການຕິດຕັ້ງ, ອີງຕາມ Pranav Jaswani. ການສາກໄຟໄຮ້ສາຍອາດຈະປາກົດຢູ່ໃນບາງກໍລະນີ, ເຊັ່ນ: ລົດເມທີ່ສາກໄຟຕາມເສັ້ນທາງຂອງເຂົາເຈົ້າໃນຂະນະທີ່ຈອດຢູ່ບ່ອນຈອດເຮືອ, ແຕ່ມັນບໍ່ໜ້າຈະກາຍເປັນທາງເລືອກຫຼັກ.

ສະຫຼຸບ: ຄວາມຄາດຫວັງແມ່ນເປັນພື້ນຖານທີ່ດີ, ແຕ່ການວິວັດທະນາການຕ້ອງໃຊ້ເວລາ

ເທກໂນໂລຍີຫມໍ້ໄຟທີ່ໂດດເດັ່ນໃນມື້ນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນການເພີ່ມປະສິດທິພາບພາຍໃນລະບົບ lithium-ion: LFP ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, nickel ສູງເພື່ອເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນ, electrodes ແຫ້ງແລະ Cell-to-Pack ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ, silicon anodes ເພື່ອເພີ່ມຄວາມໄວໃນການສາກໄຟ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, sodium-ion ແລະ solid-state ມີທ່າແຮງໃນໄລຍະຍາວແຕ່ອຸປະສັກການຜະລິດຫຼາຍ. ດັ່ງທີ່ຜູ້ຊ່ຽວຊານເນັ້ນຫນັກວ່າ, ເຖິງແມ່ນວ່າການປ່ຽນແປງຂະຫນາດນ້ອຍກໍ່ສາມາດໃຊ້ເວລາເຖິງ 10 ປີທີ່ຈະປາກົດຢູ່ໃນຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ - ແລະພຽງແຕ່ການປັບປຸງທີ່ຜ່ານມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພແລະການພິຈາລະນາ ທາງດ້ານເສດຖະກິດ ເທົ່ານັ້ນທີ່ຈະມີໂອກາດເຂົ້າເຖິງຕະຫຼາດ.