ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల పరిశ్రమను రిఫ్రెష్ చేయడానికి పవర్ బ్యాటరీ?

జపాన్‌కు చెందిన Nikkei Shimbun డిసెంబర్ 9న టయోటా సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీని అభివృద్ధి చేస్తోందని నివేదించింది, ఇది ఒకసారి ఛార్జ్ చేస్తే 500 కిలోమీటర్లు నడుస్తుంది మరియు పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయడానికి 10 నిమిషాలు పడుతుంది, సాంప్రదాయ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల కంటే కనీసం మూడింట రెండు వంతులు తక్కువ. టయోటా భారీ ఉత్పత్తిలో సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీ వాహనాల ప్రపంచంలో మొట్టమొదటి తయారీదారుగా అవతరిస్తుంది మరియు వచ్చే ఏడాది ప్రోటోటైప్ వాహనాలను విడుదల చేస్తుంది.

టొయోటా వార్తలతో పాటు, వోక్స్‌వ్యాగన్ మరియు బిల్ గేట్స్ సంయుక్తంగా పెట్టుబడి పెట్టిన క్వాంటమ్‌స్కేప్, ఒక కొత్త సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీ టెక్నాలజీని కూడా విడుదల చేసింది, ఇది 15 నిమిషాల్లో 80% ఛార్జ్ చేయగలదు, శక్తి సాంద్రతను 50% పెంచుతుంది మరియు విస్తృత శ్రేణిని తట్టుకోగలదు. ఉష్ణోగ్రతలు, తక్కువ - 30 ℃. 2025 నాటికి కొత్త బ్యాటరీ ఉత్పత్తి శ్రేణిని రూపొందించడమే తమ లక్ష్యమని ఫోక్స్‌వ్యాగన్ తెలిపింది.

కాబట్టి, ఘన స్థితి బ్యాటరీ మరియు సాంప్రదాయ బ్యాటరీ మధ్య తేడా ఏమిటి?

సాంప్రదాయ లిథియం బ్యాటరీ: ఇది పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్, డయాఫ్రాగమ్ మరియు నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌తో కూడి ఉంటుంది, ఆపై ఎలక్ట్రోలైట్‌తో నిండి ఉంటుంది.

ఘన స్థితి బ్యాటరీ: లిథియం బ్యాటరీ ఘన ఎలక్ట్రోలైట్‌ని ఉపయోగిస్తుంది మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ పదార్థం ఘన స్థితి లిథియం బ్యాటరీ పనితీరును ఎక్కువగా నిర్ణయిస్తుంది.

రెండింటి మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే ఘన-స్థితి బ్యాటరీలోని ఎలక్ట్రోలైట్ ఘనమైనది, అంటే సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య లిథియం అయాన్ వలసల మాధ్యమం ద్రవం నుండి ఘనానికి మారుతుంది. కాథోడ్ పదార్థాల నిరంతర అప్‌గ్రేడ్‌తో, ఘన ఎలక్ట్రోలైట్ మెరుగైన సమన్వయాన్ని చేయగలదు, ఇది బ్యాటరీ వ్యవస్థ యొక్క శక్తి సాంద్రతను మెరుగుపరచడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

ఘన స్థితి బ్యాటరీ యొక్క ప్రయోజనాలు.

సాంప్రదాయ లిథియం బ్యాటరీలతో పోలిస్తే ఘన ఎలక్ట్రోలైట్‌ని ఉపయోగించడం వల్ల, ఘన బ్యాటరీలు దహన, అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, తుప్పు పట్టడం, అస్థిరత, తక్కువ అగ్ని ప్రమాదం మరియు అధిక శక్తి సాంద్రత వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.

ఘన స్థితి బ్యాటరీ యొక్క పారిశ్రామికీకరణ.

బ్యాటరీ శక్తి సాంద్రత మరియు ఓర్పు యొక్క ఆందోళనకు సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీ చివరి పరిష్కారంగా పరిగణించబడుతుంది. సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీ అనేక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది, కానీ దాని అధిక ధర మరియు తక్కువ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం కారణంగా ఇది విస్తృతంగా ఉపయోగించబడలేదు.

ఘన స్థితి బ్యాటరీల వాణిజ్యీకరణ ప్రజలు అనుకున్నంత వేగంగా ఉండకపోవచ్చు. 2019లో, నింగ్డే టైమ్స్ అన్ని సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీల అభివృద్ధికి కట్టుబడి ఉందని మరియు నమూనాలను ఉత్పత్తి చేసిందని, అయితే వాటిని పూర్తిగా వాణిజ్యీకరించడానికి 10 సంవత్సరాలు పడుతుందని, అంటే అవి పెద్ద ఎత్తున ఉత్పత్తికి దూరంగా ఉన్నాయని చెప్పారు.

ఘన స్థితి బ్యాటరీ యొక్క అప్లికేషన్ షెడ్యూల్ అంచనా వేయబడింది.

-2021 సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీ మార్కెట్ యొక్క పొదిగే కాలం. సంబంధిత ఉత్పత్తి ప్రణాళిక మరియు పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి నిర్వహించబడతాయి మరియు మార్కెట్ ఇప్పటికీ టెర్నరీ బ్యాటరీలచే ఆధిపత్యం చెలాయిస్తుంది.

-2021-2025 నుండి, సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీలు అప్లికేషన్ యొక్క ప్రారంభ దశలోకి ప్రవేశిస్తాయి, బ్యాటరీ శక్తి సాంద్రత 300-500Wh/kgకి చేరుకుంటుంది మరియు తక్కువ సంఖ్యలో హై-ఎండ్ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీలతో అమర్చబడతాయి.

-2025 నుండి 2030 వరకు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కాలం వరకు, మార్కెట్ నిజంగా పరిపక్వం చెందుతుంది, సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీల శక్తి సాంద్రత 500Wh/kg కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు పెద్ద-స్థాయి ఉత్పత్తి నిజంగా ప్రజాదరణ పొందుతుంది.

సాధారణంగా, అన్ని సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీలు, ముఖ్యంగా ఆటోమొబైల్స్ వంటి అధిక కరెంట్ అప్లికేషన్‌ల కోసం, పారిశ్రామికీకరణ స్థాయికి దూరంగా ఉంటాయి మరియు మరింత అప్‌గ్రేడ్ మరియు ఖర్చు నియంత్రణ అవసరం.

కొంతమంది భారీ ఉత్పత్తి ఆసన్నమైందని, మరికొందరు 10 సంవత్సరాలు పడుతుందని ఎందుకు అంటున్నారు?

మీరు ఊహించినట్లుగా, ప్రస్తుతం భారీ ఉత్పత్తి కోసం ప్రచారం చేయబడిన "సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీలు" అన్నీ సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీలు కావు, సెమీ-సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీలు.

సెమీ సాలిడ్ బ్యాటరీలు సాధారణంగా ఒక ఎలక్ట్రోడ్‌పై ఘన ఎలక్ట్రోలైట్ మరియు మరొకదానిపై ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్ కలిగి ఉంటాయి. సెమీ-సాలిడ్ బ్యాటరీలతో ప్రయోగాలు చేస్తున్న చాలా మంది వ్యక్తులు శీఘ్ర వాణిజ్య ఉపయోగం కోసం ఉన్నారు. ఉదాహరణకు, టయోటా ట్రామ్‌ల కోసం అన్ని ఘన బ్యాటరీలను అభివృద్ధి చేయడంపై దృష్టి పెట్టింది, అయితే ఇది క్రమంగా "సెమీ-సాలిడ్" బ్యాటరీలతో ప్రారంభమవుతుందని చెప్పారు.

పెద్ద-స్థాయి ఉత్పత్తికి 10 సంవత్సరాలు పడుతుందని నింగ్ డి చెప్పినప్పుడు, అతను అన్ని సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీలను అర్థం చేసుకున్నాడు మరియు అదే లక్ష్యం.

టయోటా మరియు క్వాంటమ్‌స్కేప్ యొక్క సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలు స్టార్టప్‌లకు ముప్పును కలిగిస్తాయా?

ఘన స్థితి బ్యాటరీ అభివృద్ధి కోణం నుండి.

యూరోపియన్ మరియు అమెరికన్ దేశాలలో బ్యాటరీ టెక్నాలజీ ఆవిష్కరణ ప్రధానంగా స్టార్టప్‌లచే నాయకత్వం వహిస్తుంది. ఐరోపా మరియు అమెరికన్ దేశాలలో ఆవిష్కరణలకు చిన్న సంస్థలు బాధ్యత వహిస్తాయి మరియు పెద్ద సంస్థలు విలీనాలు మరియు సముపార్జనల ద్వారా ఆవిష్కరణ సమస్యలను పరిష్కరిస్తాయి కాబట్టి, విస్తృతంగా అన్వేషించాల్సిన అవసరం లేదు.

జపాన్ సాంప్రదాయ ఆటోమొబైల్ మరియు మెషినరీ ఎంటర్‌ప్రైజెస్‌తో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తుంది, ఎందుకంటే జపనీస్ సాంప్రదాయ సంస్థలు చాలా ముందుచూపుతో ఉంటాయి మరియు ఏదైనా కొత్త సాంకేతికతను ప్రయత్నించాలనుకుంటున్నాయి.

చైనా చాలా ఆలస్యంగా సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీ రంగంలోకి ప్రవేశించింది. అయితే, సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీలు మీడియా వివరించినంత ఆకట్టుకోలేదని మేము నమ్ముతున్నాము. రీసెర్చ్ అండ్ డెవలప్‌మెంట్‌లో 1-2 సంవత్సరాల గ్యాప్ ఉన్నప్పటికీ, హెడ్ పవర్ బ్యాటరీ కంపెనీ స్థానాన్ని తారుమారు చేయడానికి ఇది సరిపోదు.

మొదట, లిథియం బ్యాటరీలు ప్రధాన స్రవంతిగా మారడంతో, అవి వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతాయి. ప్రస్తుత లిక్విడ్ వెర్షన్, లేదా, మెరుగుపరచడం కొనసాగుతుంది, ప్రత్యేకించి మీరు ప్రతి సంవత్సరం, 5 సంవత్సరాలు, 10 సంవత్సరాలలో 30% మెరుగుదలని పొందినట్లయితే, మెరుగైన బ్యాటరీ సామర్థ్యం ఘన-స్థితి బ్యాటరీని పోలి ఉంటుంది.

రెండవది, ఇన్నోవేటివ్ సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీ టెక్నాలజీని ఎంటర్‌ప్రైజెస్‌లో సులభంగా విలీనం చేయవచ్చు. సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీ కూడా లిథియం బ్యాటరీ యొక్క మార్గం. లిథియం బ్యాటరీ మార్గంలో, ఈ మెరుగైన సాంకేతికతలను ప్రముఖ సంస్థల ద్వారా సులభంగా సేకరించవచ్చు. కొత్త బ్యాటరీ సాంకేతికత యొక్క పురోగతి కోసం, ఫ్యాక్టరీని నిర్మించే థ్రెషోల్డ్ మరియు ప్రమాదం చాలా ఎక్కువ, కాబట్టి చాలా మంది వ్యక్తులు సాంకేతికతను ప్రముఖ సంస్థలకు విక్రయిస్తారు, ఇది స్కేల్‌ను వేగంగా విస్తరించగలదు. సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీ యొక్క సాపేక్ష సాంకేతిక గ్యాప్ తక్కువగా ఉంటుంది మరియు సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీ యొక్క వాణిజ్యీకరణలో లార్జ్ బ్యాచ్ యొక్క ప్రయోజనం మరింత ముఖ్యమైనది.