Cietvielu akumulatori, lai samazinātu akumulatora izmaksas un uzlabotu enerģijas blīvumu

• Autors:
• Autors nosaukums

  Quantumrun Foresight
• Janvāris 24, 2022

Ieskata kopsavilkums

Automobiļu rūpniecība atrodas uz ievērojamu pārmaiņu sliekšņa, ieviešot cietvielu akumulatorus, kas, domājams, būs rentablāki un drošāki nekā tradicionālie litija jonu akumulatori. Šīs jaunās baterijas, kurās šķidrā elektrolīta vietā izmanto sauso keramikas separatoru, varētu uzlabot elektrisko transportlīdzekļu (EV) veiktspēju un efektivitāti, padarot tos patērētājiem pievilcīgākus un ērtākus. Plašai EV ieviešanai varētu būt tālejošas sekas, tostarp darba vietu radīšana jaunās nozarēs, tīrāks gaiss pilsētu teritorijās un trokšņa piesārņojuma samazināšanās.

Cietvielu bateriju konteksts

Automobiļu rūpniecībā gaidāms liels lēciens akumulatoru tehnoloģijā, jo vadošie autoražotāji izlaiž cietvielu akumulatorus jau 2022. gadā. Lielākie autoražotāji visā pasaulē ir ieguldījuši miljonus cietvielu izstrādē, jo pētnieki uzskata, ka cietvielu akumulatoru ražošanas izmaksas palielinās. valsts akumulatori varētu būt par aptuveni 40 procentiem zemāki nekā tradicionālie litija jonu akumulatori, tādējādi radot ievērojamus ietaupījumus un daudzas drošības priekšrocības.

Mūsdienu litija jonu akumulatori satur šķidrumu, kas darbojas kā elektrolīts, ļaujot litija joniem pārvietoties starp pozitīvo katodu un negatīvo anodu, radot enerģiju šajā procesā. Tās ir galvenās klēpjdatoru un viedtālruņu, kā arī transportlīdzekļu sastāvdaļas. Bet litija jonu automašīnu akumulatoriem ir trūkumi; uzlādes laiks var būt ievērojams, tajos ir uzliesmojošs saturs, kas avārijas gadījumā var aizdegties, un tie var sasalt ļoti zemā temperatūrā.

Pētnieki gadu gaitā ir pārbaudījuši izcilus materiālus, lai atrisinātu šīs problēmas, un atbilde ir litija-metāla akumulators. Sausais keramikas separators ieņem šķidrā elektrolīta vietu un nodrošina efektīvāku enerģijas pārnesi, joni šķērso ceļus. 

Traucējoša ietekme

Cietvielu akumulatori varētu ievērojami uzlabot EV veiktspēju un efektivitāti, padarot šos transportlīdzekļus pievilcīgākus patērētājiem. Šis pārņemšanas pieaugums varētu būtiski ietekmēt automobiļu nozari, mudinot ražotājus pievērsties EV ražošanai. Turklāt samazinātais uzlādes laiks varētu padarīt EV ērtākus ikdienas lietošanai.

Cietu elektrolītu izmantošana pretstatā uzliesmojošiem šķidriem elektrolītu var samazināt akumulatoru aizdegšanās risku, kas ir nomocījis EV nozari. Šī funkcija var radīt drošākus EV, glābjot dzīvības un samazinot īpašuma bojājumus. Turklāt uzlabotā drošība varētu arī samazināt EV apdrošināšanas prēmijas, padarot tos patērētājiem pieejamākus.

Ar cietvielu akumulatoriem darbināmu EV plaši izplatīta ieviešana varētu arī palīdzēt sasniegt valsts vides mērķus. Tā kā EV nerada izpūtēja emisijas, to pastiprināta izmantošana varētu ievērojami samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas. Turklāt valdības varētu izmantot cietvielu akumulatoru priekšrocības, lai veicinātu EV izmantošanu, piedāvājot stimulus, piemēram, nodokļu atvieglojumus vai subsīdijas patērētājiem un ražotājiem.

Cietvielu bateriju ietekme

Cietvielu bateriju plašākas sekas var ietvert:

• Darbavietu radīšana jaunās nozarēs, piemēram, akumulatoru ražošanā un otrreizējā pārstrādē, tādējādi radot daudzveidīgāku ekonomiku.
• Paaugstināta elektromobiļu pieejamība un ērtības, pateicoties uzlabotai cietvielu akumulatoru veiktspējai, kas veicina tīrāku gaisu pilsētu teritorijās.
• Jaunu nepieciešamo materiālu ieguves projektu izstrāde, kas veicina ekonomisko izaugsmi reģionos, kas bagāti ar šiem resursiem.
• Naftas rūpniecības kritums, kas ietekmē ekonomikas, kas lielā mērā ir atkarīgas no naftas eksporta, un, iespējams, var izraisīt ģeopolitiskas pārmaiņas.
• Izmaiņas pilsētplānošanā, vairāk vietu atvēlot uzlādes stacijām un mazāk tradicionālajām degvielas uzpildes stacijām.
• Samazināts ar akumulatoru aizdegšanos saistīto negadījumu skaits, kā rezultātā samazinās veselības aprūpes izmaksas, kas saistītas ar šādiem incidentiem.
• Izmaiņas pārvietošanās modeļos, kas samazina satiksmes sastrēgumus pilsētu teritorijās.
• Trokšņa piesārņojuma samazināšanās pilsētu teritorijās, kas veicina labāku dzīves kvalitāti.
• Samazināts izlietoto litija jonu akumulatoru utilizācijas apjoms, samazinot vides piesārņojumu un ar to saistītās tīrīšanas izmaksas.

Jautājumi, kas jāapsver

• Kādi, jūsuprāt, būtu ilgtermiņa ieguvumi no cietvielu bateriju izmantošanas EV?
• Cik ilgi, jūsuprāt, paies, pirms visi EV tiks darbināti ar cietvielu akumulatoriem?