Batri graphene: Mae Hype yn dod yn realiti sy'n codi tâl cyflym

• Awdur:
• enw awdur

  Rhagolwg Quantumrun
• Chwefror 23, 2022

Crynodeb mewnwelediad

Mae Graphene yn gwneud tonnau mewn storio ynni oherwydd ei briodweddau unigryw, megis arwynebedd arwyneb uchel, cryfder, hyblygrwydd, a dargludedd trydanol effeithlon. Mae busnesau newydd yn harneisio'r eiddo hyn i ddatblygu batris sy'n perfformio'n well na'r rhai traddodiadol, gan addo amseroedd rhedeg hirach, llai o olion traed carbon, ac amseroedd gwefru cyflymach, yn enwedig ar gyfer cerbydau trydan (EVs). Er gwaethaf y costau cynhyrchu uchel sy'n rhwystro mabwysiadu eang ar hyn o bryd, gallai potensial batris graphene drawsnewid gwahanol sectorau, o offer cartref i systemau ynni adnewyddadwy.

Cyd-destun graphene

Mae graphene, y ffurf deneuaf o graffit sy'n hysbys i ni, yn ddeunydd sydd wedi bod yn ennill sylw ym maes storio ynni. Mae'r deunydd hwn yn cynnwys un haen o atomau carbon, sy'n rhoi arwynebedd arwyneb uchel iddo o'i gymharu â'i gyfaint. Mae'r eiddo unigryw hwn yn ei gwneud yn ddewis ardderchog i'w ddefnyddio mewn batris a supercapacitors. Mae tenau graphene, ynghyd â'i gryfder, hyblygrwydd, a natur ysgafn, yn ei wneud yn ddargludydd trydan effeithlon. Mae hefyd yn cynnig ymwrthedd isel i ynni gwres, sy'n ffactor hanfodol mewn perfformiad batri. 

Mae busnesau newydd eisoes yn manteisio ar botensial graphene mewn technoleg batri. Er enghraifft, mae Nanograf wedi adrodd bod eu batris yn dangos cynnydd o 50 y cant mewn amser rhedeg o gymharu â batris lithiwm-ion confensiynol. Yn ogystal, maent wedi nodi gostyngiad o 25 y cant yng nghyfanswm ôl troed carbon eu batris, a gostyngiad mewn pwysau o hanner ar gyfer yr un allbwn. 

Mae cwmni cychwyn arall, Real Graphene, yn defnyddio gwydnwch graphene i greu batris a all drin cerrynt trydan mwy pwerus. Mae'r nodwedd hon yn arbennig o bwysig ar gyfer EVs, sydd angen batris a all wrthsefyll lefelau uchel o straen. Er bod y cyfnod profi ar gyfer batris EV fel arfer yn para tair i bedair blynedd, mae Real Graphene yn optimistaidd ynghylch potensial eu technoleg. Maent yn credu y gallai eu batris sy'n seiliedig ar graphene godi tâl ar EV defnyddiwr safonol mewn llai nag awr, gwelliant sylweddol dros yr amseroedd codi tâl cyfredol. 

Effaith aflonyddgar

Gallai amseroedd gwefru cyflymach ar gyfer EVs a alluogir gan fatris graphene fod yn newidiwr gêm, gan wneud EVs yn opsiwn mwy deniadol i ddefnyddwyr. Ar ben hynny, wrth i gwmnïau anelu'n gynyddol at alinio eu gweithrediadau â pholisïau amgylcheddol, cymdeithasol a llywodraethu (ESG), mae'r galw am opsiynau ynni glanach fel batris graphene yn debygol o dyfu. Gallai'r newid hwn ysgogi ymchwil a datblygiad pellach yn y maes hwn, er gwaethaf y cyfyngiadau presennol ar gyllid.

Ar ben hynny, mae potensial batris graphene yn ymestyn y tu hwnt i EVs yn unig. Ystyriwch offer cartref ac offer pŵer, sy'n rhan annatod o'n bywydau bob dydd. Gallai'r dyfeisiau hyn weld gwelliant sylweddol yn eu hoes a'u perfformiad gyda'r defnydd o fatris graphene. Er enghraifft, gallai dril diwifr sy'n cael ei bweru gan fatri graphene weithredu am gyfnodau hirach, gan leihau amlder ailwefru a gwella cynhyrchiant. Yn yr un modd, gallai offer cartref, megis sugnwyr llwch a pheiriannau torri lawnt, ddod yn fwy effeithlon a chyfleus i'w defnyddio. Gallai'r gwelliannau hyn arwain at newid yn nisgwyliadau a safonau defnyddwyr ar gyfer dyfeisiau o'r fath, gan ddylanwadu ar weithgynhyrchwyr i fabwysiadu batris graphene.

Fodd bynnag, mae cost cynhyrchu uchel graphene yn rhwystr sylweddol i'w fabwysiadu'n eang. Er gwaethaf hyn, mae'r diddordeb a ddangosir gan gwmnïau mawr, megis Tesla Motors, Samsung, a Microsoft, yn natblygiad batris graphene yn arwydd addawol. Gallai eu cyfranogiad arwain at ddatblygiadau mewn technegau cynhyrchu, gan leihau costau o bosibl a gwneud batris graphene yn fwy hygyrch. Gallai hyn agor ystod eang o gymwysiadau ar gyfer y deunydd hwn, o electroneg defnyddwyr i systemau ynni adnewyddadwy.

Goblygiadau technoleg batri graphene

Gall goblygiadau ehangach batris graphene gynnwys:

• Gostyngiadau sylweddol yng nghostau cerbydau trydan sy'n cyflymu symudiad y byd oddi wrth gerbydau hylosgi o bob math ymhellach. 
• Datblygiad carlam awyrennau trydan a cherbydau VTOL (esgyn a glanio fertigol) ar gyfer achosion defnydd defnyddwyr a masnachol - gan wneud trafnidiaeth dronau trefol a pellter hir yn hyfyw.
• Buddsoddiad y Llywodraeth mewn gridiau pŵer wedi'u moderneiddio a gorsafoedd gwefru sy'n gallu darparu trydan yn ddiogel mewn modd sy'n galluogi codi tâl cyflym sy'n safonol â batris graphene.
• Mae creu swyddi newydd unwaith y bydd costau gweithgynhyrchu yn lleihau a chynhyrchu màs o fatris graphene yn dod yn realiti.
• Diwydiannau newydd a chyfleoedd gwaith mewn gwyddor deunydd uwch a chynhyrchu batris.
• Rheoliadau a safonau newydd i sicrhau defnydd diogel a moesegol o fatris graphene, gan arwain at farchnad storio ynni mwy diogel a rheoledig.
• Argaeledd batris sy'n para'n hirach ac sy'n codi tâl cyflymach yn dylanwadu ar dueddiadau demograffig, gyda mwy o bobl, yn enwedig mewn ardaloedd anghysbell, yn cael mynediad at ffynonellau pŵer dibynadwy.

Cwestiynau i'w hystyried

• Mae'n debygol y bydd cynhyrchion technoleg, fel ffonau symudol a thabledi, ac offer masnachol eraill yn para'n hirach o lawer pan fyddant yn cael eu pweru gan fatris graphene. Pa effaith ydych chi'n meddwl y bydd hyn yn ei chael ar werthiant manwerthu a phrynwriaeth yn gyffredinol?
• O ystyried manteision EV sy'n cael ei bweru gan batri graphene, gan gynnwys ei allu i godi tâl cyflym, a ydych chi'n meddwl y bydd batris graphene yn ysgogi mwy o ddiddordeb mewn cerbydau trydan a pherchnogaeth arnynt?