Графен зай: Hype нь хурдан цэнэглэгддэг бодит байдал юм

• Зохиогчийн тухай:
• Зохиогчийн нэр

  Quantumrun Foresight
• Хоёрдугаар сарын 23, 2022

Үзэл баримтлалын хураангуй

Графен нь гадаргуугийн өндөр талбай, хүч чадал, уян хатан чанар, үр ашигтай цахилгаан дамжуулах чадвар зэрэг өвөрмөц шинж чанараараа эрчим хүчний хуримтлалд долгион үүсгэж байна. Гарааны бизнес эрхлэгчид эдгээр шинж чанаруудыг ашиглан уламжлалт батерейг давж, илүү урт ажиллах хугацаа, нүүрстөрөгчийн ул мөрийг багасгаж, илүү хурдан цэнэглэх хугацааг амлаж байна, ялангуяа цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд (EVs). Одоогийн байдлаар үйлдвэрлэлийн өндөр өртөг нь өргөн тархалтад саад болж байгаа хэдий ч графен батерейны боломж нь гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлээс сэргээгдэх эрчим хүчний систем хүртэлх янз бүрийн салбарыг өөрчлөх боломжтой юм.

Графены контекст

Бидний мэддэг бал чулууны хамгийн нимгэн хэлбэр болох графен нь эрчим хүч хадгалах салбарт олны анхаарлыг татсаар ирсэн материал юм. Энэ материал нь нүүрстөрөгчийн атомын нэг давхаргаас бүрдэх бөгөөд энэ нь түүний эзэлхүүнтэй харьцуулахад өндөр гадаргуугийн талбайг өгдөг. Энэхүү өвөрмөц шинж чанар нь үүнийг батерей болон суперконденсаторуудад ашиглахад маш сайн сонголт болгодог. Графены нимгэн чанар нь түүний хүч чадал, уян хатан байдал, хөнгөн шинж чанар нь түүнийг цахилгаан эрчим хүчийг үр ашигтай дамжуулагч болгодог. Мөн дулааны энергид бага эсэргүүцэл үзүүлдэг бөгөөд энэ нь батерейны гүйцэтгэлд чухал хүчин зүйл болдог. 

Гарааны бизнесүүд батерейны технологид графены боломжуудыг аль хэдийн ашиглаж байна. Жишээлбэл, Nanograf тэдний батерей нь ердийн лити-ион батерейтай харьцуулахад ажиллах хугацаа нь 50 хувиар нэмэгддэг гэж мэдээлсэн. Нэмж дурдахад тэд батерейныхаа нийт нүүрстөрөгчийн ул мөр 25 хувиар буурч, мөн ижил гаралтын жинг хоёр дахин бууруулсан болохыг тэмдэглэжээ. 

Өөр нэг стартап болох Real Graphene нь графений бат бөх чанарыг ашиглан илүү хүчтэй цахилгаан гүйдлийг удирдах чадвартай батерей бүтээж байна. Энэ онцлог нь өндөр түвшний стрессийг тэсвэрлэх чадвартай батерей шаарддаг EV-үүдэд онцгой ач холбогдолтой юм. Хэдийгээр EV батерейг турших хугацаа XNUMX-XNUMX жил үргэлжилдэг ч Real Graphene нь тэдний технологийн боломжийн талаар өөдрөг үзэлтэй байдаг. Тэдний графен дээр суурилсан батерейнууд нь ердийн хэрэглэгчийн EV-ийг нэг цаг хүрэхгүй хугацаанд цэнэглэх боломжтой гэж тэд үзэж байгаа нь одоогийн цэнэглэх хугацаатай харьцуулахад мэдэгдэхүйц сайжирсан байна. 

Сөрөг нөлөө

Графен батерейгаар идэвхжүүлсэн цахилгаан машиныг илүү хурдан цэнэглэх нь тоглоомыг өөрчилдөг тул цахилгаан машиныг хэрэглэгчдийн хувьд илүү сонирхолтой сонголт болгож чадна. Түүнчлэн, компаниуд үйл ажиллагаагаа байгаль орчин, нийгэм, засаглалын (ESG) бодлоготой уялдуулахыг зорьж байгаа тул графен батерей гэх мэт цэвэр эрчим хүчний сонголтуудын эрэлт өсөх хандлагатай байна. Энэхүү өөрчлөлт нь санхүүжилтийн одоогийн хязгаарлалтыг үл харгалзан энэ чиглэлээр цаашдын судалгаа, хөгжлийг өдөөж болно.

Түүгээр ч барахгүй графен батерейны боломж нь зөвхөн EV-ээс ч илүү юм. Бидний өдөр тутмын амьдралын салшгүй хэсэг болох гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, цахилгаан хэрэгслийг авч үзье. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь графен батерейг ашигласнаар ашиглалтын хугацаа, гүйцэтгэл нь мэдэгдэхүйц сайжирч байгааг харж болно. Жишээлбэл, графен батерейгаар ажилладаг утасгүй өрөм нь илүү урт хугацаанд ажиллаж, дахин цэнэглэх давтамжийг бууруулж, бүтээмжийг дээшлүүлдэг. Үүний нэгэн адил тоос сорогч, зүлэгжүүлэгч гэх мэт гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл нь илүү үр ашигтай, ашиглахад хялбар болж чадна. Эдгээр сайжруулалт нь хэрэглэгчдийн хүлээлт, ийм төхөөрөмжүүдийн стандартыг өөрчлөхөд хүргэж, үйлдвэрлэгчдэд графен батерейг нэвтрүүлэхэд нөлөөлж болзошгүй юм.

Гэсэн хэдий ч графены үйлдвэрлэлийн өндөр өртөг нь түүнийг өргөнөөр нэвтрүүлэхэд ихээхэн саад болж байна. Гэсэн хэдий ч Тесла Моторс, Самсунг, Майкрософт зэрэг томоохон компаниуд графен батерейг хөгжүүлэх сонирхолтой байгаа нь ирээдүйтэй дохио юм. Тэдний оролцоо нь үйлдвэрлэлийн техникийг ахиулж, зардлыг бууруулж, графен батерейг илүү хүртээмжтэй болгож чадна. Энэ нь хэрэглээний электроникоос сэргээгдэх эрчим хүчний систем хүртэл энэ материалын өргөн хүрээний хэрэглээг нээж өгч магадгүй юм.

Графен батерейны технологийн үр дагавар

Графен батерейны өргөн хүрээний үр дагавар нь дараахь зүйлийг агуулж болно.

• Цахилгаан автомашины үнэ мэдэгдэхүйц буурч байгаа нь дэлхийн бүх төрлийн шаталтат тээврийн хэрэгслээс холдохыг улам хурдасгаж байна. 
• Цахилгаан онгоц болон VTOL (босоо хөөрөх, буух) тээврийн хэрэгслийг өргөн хэрэглээний болон арилжааны зориулалтаар ашиглах хурдацтай хөгжүүлэлт нь хотын болон холын зайн нисгэгчгүй тээврийн хэрэгслийг ашиглах боломжтой болгодог.
• Графен батерейгаар стандартын дагуу хурдан цэнэглэх боломжтой цахилгаан эрчим хүчийг найдвартай хүргэх боломжтой шинэчилсэн эрчим хүчний сүлжээ, цэнэглэх станцуудад засгийн газрын хөрөнгө оруулалт.
• Үйлдвэрлэлийн зардал буурч, графен батерейг олноор нь үйлдвэрлэхэд шинэ ажлын байр бий болох нь бодит байдал болж байна.
• Дэвшилтэт материаллаг шинжлэх ухаан, батерейны үйлдвэрлэлийн шинэ салбарууд, ажлын байрны боломжууд.
• Графен батерейны аюулгүй, ёс зүйтэй хэрэглээг баталгаажуулах шинэ дүрэм журам, стандартууд нь илүү найдвартай, зохицуулалттай эрчим хүч хадгалах зах зээлд хүргэдэг.
• Илүү удаан эдэлгээтэй, хурдан цэнэглэгддэг батерейны хүртээмж нь хүн ам зүйн чиг хандлагад нөлөөлж, илүү олон хүн, ялангуяа алслагдсан бүс нутагт найдвартай эрчим хүчний эх үүсвэрт хандах боломжтой болсон.

Анхаарах асуултууд

• Технологийн бүтээгдэхүүн, тухайлбал гар утас, таблет болон бусад арилжааны хэрэгсэл нь графен батерейгаар ажиллахад илүү удаан ажиллах болно. Энэ нь жижиглэнгийн худалдаа болон ерөнхийдөө хэрэглээнд ямар нөлөө үзүүлнэ гэж та бодож байна вэ?
• Графен батерейгаар ажилладаг EV-ийн ашиг тус, тэр дундаа хурдан цэнэглэх чадварыг харгалзан үзвэл графен батерей нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийг илүү их сонирхож, өмчлөхөд түлхэц болно гэж та бодож байна уу?