Conţinut
O necesitate scumpă
Dar electroliții cu stare solidă sunt costisitoare. După cum mi-a spus dr. Lorenzo Grande, analist tehnologic la IDTechEx, care va prezenta un webinar despre tehnologia bateriilor în stare solidă (detalii aici dacă doriți să ascultați), „costul pe metru pătrat crește exponențial cu dimensiunea bateriei pe care doriți să o faceți. "
Costul pe metru pătrat crește exponențial cu dimensiunea bateriei.
Costul pentru o baterie cu film subțire ar putea fi de 20-30 USD pentru un RFID mic, dar costul ar fi prohibitiv la nivelul bateriilor smartphone. La această scară, o alternativă în stare solidă ar putea costa mii de dolari pentru o singură baterie.
Aceasta este în mod clar o barieră pentru aplicațiile electronice de larg consum. Dar după cum a subliniat dr. Grande, făcând referire la evenimentele curente:
Bateriile cu ioni de litiu așa cum le știm conțin electroliți inflamabili. Acești electroliți sunt obișnuiți de obicei din substanțe organice sau substanțe chimice care sunt foarte inflamabile.
Când avem în vedere înlocuirea acestor electroliți cu o contrapartidă solidă, beneficiul imediat este trecerea de la un lichid inflamabil la ceva solid, care nu este inflamabil sau este mult mai puțin inflamabil și, prin urmare, este mai sigur pentru utilizator.
Motivul pentru care toată lumea folosește electroliți lichizi se datorează faptului că electroliții solizi nu sunt încă dezvoltați complet sau sunt încă prea scumpi pentru a fi fabricați la scară largă.
Acestea fiind spuse, este clar că bateriile cu stare solidă au un viitor deosebit în domeniul electronicelor de consum, înainte de a reduce costurile de fabricație. Deși este încă foarte mult jocul oricui, Dr. Grande consideră că o companie precum Samsung, care a suferit daune imense față de reputația sa în materie de siguranță, ar putea fi printre primele care anunță o baterie de stare solidă într-un smartphone, chiar dacă le costă. bani pentru a face acest lucru.
Unde suntem
Așa cum mi-a spus dr. Grande, majoritatea companiilor care fac știri în lumea tehnologiilor cu baterie solidă și alternativă (cum ar fi Enevate, care are o baterie de litiu-ioni de siliciu scăzută în orice zi acum), tind să fie micile startup-uri care nevoie de publicitate. Și totuși, chiar Enevate este deschis cu privire la costurile pe care le implică alternative la ceea ce avem acum, recunoscând că scalele de performanță cu prețul, deci o baterie de înaltă performanță are încă un cost relativ ridicat.
Dar cât de avansată este cercetarea în domeniul electroliților cu stare solidă la companii majore precum Samsung și LG, care produc atât baterii, cât și electronice de consum, este mult mai greu de măsurat. Ceea ce au obținut liderii de pe piața actuală în domeniul tehnologiilor cu baterii mobile în spatele ușilor închise ar putea fi foarte avansat, dar din motive competitive nu îl fac public.
În următorii ani, electroliții pe bază de lichid din bateriile cu ioni de litiu vor fi un lucru din trecut.
Cu toate acestea, un cercetător precum Dr. Grande consideră cu tărie că în următorii ani, electroliții pe bază de lichide din bateriile cu ioni de litiu vor fi ceva din trecut: „Piața bateriilor cu stare solidă este pregătită să fie un schimbător de jocuri în domeniu. . Compania care va reuși să capteze lanțul valoric din spatele bateriilor cu stare solidă va genera o remaniere a actorilor principali ai pieței. "
Desigur, companiile asiatice de baterii au un puternic interes în menținerea dominanței lor, dar au existat foarte mult interes și investiții recent în SUA și Europa. În funcție de cine definește tehnologia dominantă și de cine reușește să facă acest lucru într-un mod competitiv din punct de vedere al costurilor, actualii lideri de piață ar putea pierde o cantitate semnificativă din cota de piață pentru bateriile cu stare solidă în viitor.
Liderii actuali de pe piață ar putea pierde o cantitate semnificativă din cota de piață la bateriile cu stare solidă.
Motivul pentru care lucrurile sunt atât de prost definite în acest moment este acela că există aproximativ opt categorii diferite de electroliți în stare solidă care ar putea fi utilizate în electronica mobilă. Fiecare formulare de electroliți are beneficii diferite, ceea ce înseamnă că fiecare tip va fi mai mult sau mai puțin aplicabil unei piețe în funcție de prioritățile sale.
Beneficiile stării solide
Siguranța sporită, combinată cu o durată de viață mai lungă și capacități mai mari asigură un grad de vânzare destul de convingător.
Care sunt principalele avantaje ale bateriilor cu stare solidă? Siguranța este ridicată printre ele, electroliții cu stare solidă sunt nu numai mai puțin inflamabile, dar și mai stabile și mai puțin predispuse la scurgerea termică care duce la explozii ale bateriei.
Dar electroliții cu stare solidă sunt, de asemenea, mai puțin reactivi decât cei lichizi, astfel încât se poate aștepta să dureze mult mai mult. Bateriile cu stare solidă permit, de asemenea, creșterea densităților de energie, „de până la două ori valorile curente, dacă aceste baterii au și anodul grafit înlocuit cu un anod din metal litiu”. Siguranța sporită, combinată cu o durată de viață mai lungă și capacități mai mari asigură un grad de vânzare destul de convingător.
Oricum este de părere că modul în care producătorii vor alege să scoată baterii cu stare solidă este cineva. Producătorii pot alege să păstreze dimensiunea fizică a bateriei la aceeași dimensiune ca în prezent, cu o durată de viață mai mare a bateriei. Sau pot alege să reducă dimensiunea totală a bateriei, menținând în același timp durata de viață a bateriei „toată ziua” cu care suntem obișnuiți.
Aceasta poate părea o alegere evidentă - cine nu ar opta pentru un telefon comercializat ca având o baterie de 2-3 zile? - dar amintiți-vă că bateriile cu stare solidă sunt costisitoare de produs.
Aveam mai multe șanse să vedem mai întâi baterii mai mici cu stare solidă, cu o durată de viață similară cu cea pe care o primeau acum.
Acest lucru înseamnă că avem mai multe șanse să vedem mai întâi baterii mai mici în stare solidă cu o durată de viață a bateriei similară cu cea pe care o obținem din electroliții pe bază de lichid Cel puțin până la reducerea costurilor de fabricație a electroliților în stare solidă.
Când va sosi?
Atunci când ne putem aștepta să vedem că bateriile cu stare solidă preiau? Potrivit Dr. Grande, industria auto este jocul final final. Aceasta înseamnă că industria auto va trebui să aștepte cel mai mult datorită cerințelor sale stricte de siguranță. Dar asta înseamnă că se poate aștepta că alte câmpuri vor vedea bateriile cu stare solidă rulate mult mai devreme.
Această tehnologie nu va fi într-adevăr suficient de matură pentru piața de telefoane mobile pentru încă 4-5 ani.
„Piața de drone este în multe privințe un pas inițial pentru următoarea generație de baterii cu stare solidă”, spune Dr. Grande, „iar acest lucru se va întâmpla încă din 2017. A doua piață va fi purtătoare și apoi electronice de consum mai mari, cum ar fi smartphone-urile . Dar această tehnologie nu va fi într-adevăr suficient de matură pentru piața de telefonie mobilă încă 4-5 ani. ”
Chiar și în acest interval de timp care sună destul de familiar, electroliții cu stare solidă în baterii - sau o altă tehnologie nouă a bateriei - au întârziat: „Ionul de litiu se apropie de limitările sale tehnice, iar electrolitul lichid este unul dintre motivele pentru asta. Odată ce electroliții cu stare solidă sunt activate pe piața de drone și pe piața electronică a consumatorilor, fiecare companie va vedea avantajele suplimentare ale utilizării acestei tehnologii pentru a îmbunătăți bateriile.
Cuvânt final
Ca întotdeauna, problema este costul și adoptarea în masă. Costurile inițiale de investiții sunt încă ridicate și așteptăm în continuare să fie definit modelul de producție în masă. Dar, odată ce o companie ca Samsung decide să profunde într-un produs de consum, creșterile masive ale volumului de producție vor contribui la reducerea costurilor de fabricație.
Ceea ce au făcut până acum producătorii majori de baterii este controlul daunelor. Cu toate acestea, nu există niciun glonț de argint în acest sens.
„Ceea ce au făcut până acum producătorii majori de baterii este să controleze daunele, adică să adauge un ignifug la un electrolit pe bază de lichid. Cu toate acestea, nu există niciun glonț de argint în acest sens. Producătorii de baterii adaugă aditivi de ani buni, dar după cum puteți vedea din știri, lucruri rele se pot întâmpla în continuare. "
Starea solidă poate fi viitorul, dar după cum avertizează Dr. Grande, „nu suntem încă siguri care dintre aceste tehnologii vor ajunge pe piața de masă”. De asemenea, trebuie recunoscut că „ceea ce există acum nu este la fel cu performanța electroliților lichizi ”. Dar, pe măsură ce tehnologia atinge maturitatea, nu există niciun dubiu că starea solidă va prelua.
Îți plac sunetele bateriilor cu stare solidă? Credeți că acest lucru ar putea ajuta imaginea Samsung?
Dacă doriți să vă alăturați webinarului Dr. Lorenzo Grande despre bateriile cu stare solidă pentru IDTechEx, faceți clic aici. Sunt 25 de sesiuni multiple pe 25 octombrie.
