Съдържание
Скъпа необходимост
Но солидните електролити са скъпи за правене. Както ми каза д-р Лоренцо Гранде, технологичен анализатор от IDTechEx, който ще представи на 25 октомври уебинар за твърдо състояние на батерията (подробности тук, ако искате да слушате), „цената на квадратен метър се увеличава експоненциално с размер на батерията, която искате да направите. “
Цената на квадратен метър се увеличава експоненциално с размера на батерията.
Цената за тънкослойна батерия може да бъде 20-30 долара за малка RFID, но цената на батерията на смартфона ще бъде прекомерна. В този мащаб солидарната алтернатива може да струва хиляди долари за една батерия.
Това очевидно е бариера пред масовите приложения за потребителска електроника. Но както посочи д-р Гранде, споменавайки текущите събития:
Литиево-йонните батерии, както ги познаваме, съдържат запалими електролити. Тези електролити обикновено се произвеждат от органични вещества или химикали, които са лесно запалими.
Когато обмисляме замяната на тези електролити с твърд колега, непосредственото предимство е преминаването от запалима течност към нещо твърдо, което или не е запалимо или е много по-малко запалимо и следователно е по-безопасно за потребителя.
Причината, поради която всички използват течни електролити, е, че твърдите електролити или все още не са напълно развити или все още са твърде скъпи за производство в голям мащаб.
Това каза, че е ясно, че твърдотните батерии имат голямо бъдеще в потребителската електроника пред тях, стига да можем да намалим разходите за производство. Въпреки че това все още е много игра на никого, д-р Гранде смята, че компания като Samsung, която понесе огромна вреда от репутацията си за безопасност напоследък, може би е една от първите, които обявиха солиден акумулатор в смартфон, дори и да ги струва пари за това.
Къде сме
Както ми каза д-р Гранде, по-голямата част от компаниите, които правят новините в света на твърдите и алтернативни технологии на батериите (като Enevate, който разполага със силиконова литиево-йонна батерия, който излезе всеки ден), са склонни да са малките стартъпи, които имат нужда от гласност. И въпреки това, дори Enevate е отворен за разходите, свързани с алтернативи на това, което имаме сега, признавайки, че производителността се мащабира с цената, така че високоефективната батерия все още има сравнително висока цена.
Но колко напреднали са изследванията за твърдотелни електролити в големи компании като Samsung и LG, които произвеждат както батерии, така и потребителска електроника, е много по-трудно да се прецени. Това, което настоящите пазарни лидери в областта на технологиите за мобилни батерии постигнаха при затворени врати, може да бъде много напреднало, но поради конкурентни причини не го публикуват.
В следващите няколко години електролити на течна основа в литиево-йонни батерии ще бъдат минало.
Независимо от това, изследовател като д-р Гранде твърдо вярва, че в следващите няколко години течно-базирани електролити в литиево-йонни батерии ще са нещо от миналото: „Пазарът на твърди твърди батерии е готов да промени играта на полето , Компанията, която успява да улови веригата на стойността зад твърди батерии, ще генерира пренастройка на основните участници на пазара. “
Естествено, азиатските компании за батерии имат силен интерес да запазят своето доминиране, но в САЩ и Европа напоследък има голям интерес и инвестиции. В зависимост от това кой определя доминиращата технология и кой успява да го направи по икономически конкурентен начин, настоящите лидери на пазара могат да загубят значителна част от пазарния си дял на твърдо състояние на батерии в бъдеще.
Настоящите пазарни лидери могат да загубят значителна част от пазарния си дял на твърдо състояние батерии.
Причината нещата да са толкова дефинирани в момента са, защото има около осем различни категории твърдотелни електролити, които биха могли да се използват в мобилната електроника. Всеки електролитен състав има различни ползи, което означава, че всеки тип ще бъде повече или по-малко приложим на пазара в зависимост от неговите конкретни приоритети.
Предимства на твърдото състояние
Повишената безопасност, комбинирана с по-дългите експлоатационни срокове и по-големият капацитет, създават доста завладяваща стъпка на продажбите.
И така, какви са основните ползи за твърдо състояние батерии? Безопасността сред тях е висока, тъй като твърдоземните електролити са не само запалими, но и по-стабилни и по-малко податливи на топлинното изтичане, което води до експлозии на батерията.
Но електролитите на твърдо състояние също са по-малко реактивни от течните, така че може да се очаква да издържат много по-дълго. Твърдо състояние на батериите също позволяват увеличаване на енергийната плътност, "до два пъти по-големи от текущите стойности, ако тези батерии също имат графитния анод, заменен с литиев метален анод". Повишената безопасност, комбинирана с по-дългите експлоатационни срокове и по-големият капацитет, създават доста завладяваща стъпка на продажбите.
Но как производителите ще изберат да извадят твърдотелни батерии, се предполага. Производителите могат да изберат физическият размер на батерията да бъде същият, както днес, с по-голям живот на батерията като полза. Или могат да изберат да намалят общия размер на батерията, като същевременно поддържат съществуващия „цял ден“ живот на батерията, с който сме свикнали.
Това може да изглежда очевиден избор - кой не би избрал телефон, предлаган на пазара, като има 2-3 дни живот на батерията? - но не забравяйте, че солидните батерии са скъпи за производство.
По-вероятно е да видите по-малки твърди батерии, въведени първо с живот на батерията, подобен на сегашния.
Това означава, че е по-вероятно да видим по-малки твърди батерии, въведени първо с живот на батерията, подобен на този, който получаваме от съществуващите течни електролити. Поне докато разходите за производство на твърдо състояние електролити могат да бъдат намалени.
Кога ще пристигне?
И така, кога можем да очакваме да видим, че ще се захванат твърдотелни батерии? Според д-р Гранде автомобилната индустрия е най-добрата крайна игра. Това означава, че автомобилната индустрия ще трябва да чака най-дълго поради строгите си изисквания за безопасност. Но това означава, че може да се очаква, че в други полета ще се видят твърдо състояние батерии много по-рано.
Тази технология наистина няма да е достатъчно зряла за пазара на мобилни телефони за още 4-5 години.
„Пазарът на дронове е в много отношения начална стъпка за следващото поколение твърдотелни батерии“, казва д-р Гранде, „и това ще се случи още през 2017 г. Вторият пазар ще бъде носим и след това по-голяма потребителска електроника като смартфони , Но тази технология няма да бъде достатъчно зряла за пазара на мобилни телефони за още 4-5 години. "
Дори и при този доста познат звучащ времеви рамки, твърдолитните електролити в батериите - или друга нова технология на батерията - вече е закъсняла: „Литиевият йон наближава техническите си ограничения и течният електролит е една от причините за това. След като на пазара на дронове и пазара на потребителска електроника бъдат включени твърдолитни електролити, всяка компания ще види допълнителните предимства от използването на тази технология, за да направи по-добри батерии.
Заключителна дума
Както винаги, проблемът е в разходите и масовото приемане. Първоначалните инвестиционни разходи са все още високи и все още чакаме да бъде определен основният модел за масово производство. Но след като компания като Samsung реши да се потопи в потребителски продукт, масовите увеличения на обема на продукцията ще помогнат за намаляване на производствените разходи.
Това, което големите производители на батерии са правили досега, е контрол на повредите. В това отношение обаче няма сребърен куршум.
„Това, което големите производители на батерии са правили досега, е да направят контрол върху повредите, т.е. да добавят огнезащитен към електролит на течна основа. В това отношение обаче няма сребърен куршум. Производителите на батерии добавят добавки от години, но както се вижда от новините, все още могат да се случат лоши неща. “
Твърдото състояние може да бъде бъдещето, но както д-р Гранде предупреждава, „все още не сме сигурни коя от тези технологии ще се превърне в масовия пазар.“ Освен това трябва да се признае, че „това, което е там в момента, не е наравно с производителността на течните електролити ”. Но когато технологията достигне зрялост, няма малко съмнение, че твърдото състояние ще поеме.
Харесвате ли звуците на солидни батерии? Мислите ли, че това може да помогне на образа на Samsung?
Ако искате да се присъедините към уеб семинара на д-р Лоренцо Гранде за твърди твърди батерии за IDTechEx, щракнете тук. На 25 октомври има множество сесии.
