Зміст
Дорога необхідність
Але твердотільні електроліти дорого виготовити. Як сказав мені доктор Лоренцо Гранде, технологічний аналітик компанії IDTechEx, який 25 жовтня представить вебінар щодо твердотільних акумуляторних технологій (детальніше тут, якщо ви хочете послухати), «вартість квадратного метра зростає експоненціально розмір акумулятора, який ви хочете зробити. "
Вартість квадратного метра зростає експоненціально із розміром батареї.
Вартість акумуляторної батареї з тонкою плівкою може становити 20-30 доларів за невеликий RFID, але на рівні акумулятора смартфона вартість буде непомірною. У такому масштабі твердотільна альтернатива може коштувати тисячі доларів за одну батарею.
Це явно є перешкодою для основних програм побутової електроніки. Але, як зазначив доктор Гранде, посилаючись на поточні події:
Літій-іонні акумулятори, як ми знаємо, містять легкозаймисті електроліти. Ці електроліти зазвичай виготовляються з органічних речовин або хімічних речовин, які легко запалюються.
Коли ми розглядаємо можливість заміни цих електролітів твердим аналогом, першочерговою перевагою є перехід від легкозаймистої рідини до чогось твердого, яке або є не горючим, або набагато менш горючим і, отже, більш безпечним для користувача.
Причина, чому всі використовують рідкі електроліти, полягає в тому, що тверді електроліти або ще не повністю розроблені, або все ще занадто дорогі для виробництва у великих масштабах.
Зважаючи на це, зрозуміло, що твердотільні акумулятори мають велике майбутнє в побутовій електроніці попереду них, до тих пір, поки ми можемо знизити вартість виготовлення. Незважаючи на те, що це все ще дуже чиясь гра, доктор Гранде вважає, що така компанія, як Samsung, яка останнім часом зазнала величезного збитку за свою репутацію безпеки, може бути однією з перших, хто оголосив твердотільний акумулятор у смартфоні, навіть якщо він коштує їх гроші для цього.
Де ми знаходимось
Як сказав мені д-р Гранде, більшість компаній, які ведуть новини в твердотільному та альтернативному світі технологій акумуляторів (наприклад, Enevate, який має літій-іонний акумулятор кремнію, що вийшов у світ будь-який день), як правило, є маленькими стартапами, які потрібна розголос. І все ж, навіть Enevate відкритий щодо витрат, пов'язаних з альтернативами, які ми маємо зараз, визнаючи, що продуктивність масштабується з ціною, тому високопродуктивний акумулятор все ще має відносно високу вартість.
Але те, наскільки просунуте дослідження твердотільних електролітів у великих компаніях, таких як Samsung та LG, які виробляють як акумулятори, так і побутову електроніку, набагато складніше оцінити. Те, що нинішні лідери ринку мобільних акумуляторних технологій досягли за закритими дверима, може бути дуже просунутим, але з конкурентних причин вони не публікують це.
У найближчі кілька років рідкі електроліти в літій-іонних акумуляторах стануть минулим.
Тим не менш, такий дослідник, як доктор Гранде, твердо вірить, що в найближчі кілька років рідкі електроліти в літій-іонних батареях будуть справою минулого: «Ринок твердотільних акумуляторів готовий змінити гру на місцях . Компанія, якій вдається зафіксувати ланцюг вартості за твердотільними батареями, генеруватиме перестановку основних учасників ринку ».
Звичайно, азіатські компанії з акумуляторів мають сильний інтерес до збереження свого домінування, але останнім часом у США та Європі був великий інтерес та інвестиції. Залежно від того, хто визначає домінуючу технологію та кому це вдається зробити економічно конкурентоспроможним, поточні лідери ринку можуть втратити значну частину своєї частки ринку на твердотільні батареї в майбутньому.
Нинішні лідери ринку можуть втратити значну частину своєї частки ринку на твердотільні акумулятори.
Причина, яка зараз настільки погано визначена, полягає в тому, що існує близько восьми різних категорій твердотільних електролітів, які можна використовувати в мобільній електроніці. Кожен препарат електроліту має різні переваги, тобто кожен тип буде більш-менш застосовно до ринку залежно від його конкретних пріоритетів.
Переваги твердого тіла
Підвищена безпека в поєднанні з тривалішими термінами експлуатації та більшими можливостями створюють досить виграшний крок продажів.
Отже, які основні переваги для твердотільних батарей? Серед них висока безпека, оскільки твердотільні електроліти є не тільки легкозаймистими, але й більш стійкими та менш схильними до теплового відтоку, що призводить до вибухів акумулятора.
Але твердотільні електроліти також менш реакційноздатні, ніж рідкі, тому можна очікувати, що вони протримаються набагато довше. Твердотільні батареї також дозволяють збільшити щільність енергії, "до двох разів перевищує значення струму, якщо ці батареї також мають графітовий анод замінений на літій-металевий анод". Підвищена безпека в поєднанні з тривалішими термінами експлуатації та більшими можливостями створюють досить виграшний крок продажів.
Але як виробники вирішать розгорнути твердотільні батареї, не здогадується хтось. Виробники можуть вирішити зберегти фізичний розмір акумулятора таким же розміром, який є сьогодні, з більшим терміном служби акумулятора. Або вони можуть вирішити зменшити загальний розмір батареї, зберігаючи існуючий "цілий день" акумулятора, до якого ми звикли.
Це може здатися очевидним вибором - хто б не вибрав телефон, що продається як акумулятор, що триває 2-3 дні? - але пам’ятайте, що твердотільні акумулятори дорого виготовити.
З більшою ймовірністю побачили менші твердотільні батареї, що були введені спочатку із тривалістю роботи батареї, подібною до теперішньої.
Це означає, що ми з більшою ймовірністю побачимо менші твердотільні акумулятори, впроваджені спочатку із тривалістю роботи батареї, аналогічною тому, що ми отримуємо від існуючих рідких електролітів. Принаймні до тих пір, поки вартість виробництва твердотільних електролітів не може бути знижена.
Коли воно прибуде?
Тож коли ми можемо розраховувати на перезавантаження твердотільних батарей? За словами доктора Гранде, автомобільна промисловість - це остаточна кінцева гра. Це означає, що автомобільній галузі доведеться чекати найдовше через свої суворі вимоги до безпеки. Але це означає, що в інших полях можна очікувати, що твердотілі акумулятори будуть розгорнуті набагато раніше.
Ця технологія насправді не буде достатньо зрілою для ринку мобільних телефонів ще 4-5 років.
«Ринок безпілотників багато в чому є початковим кроком для наступного покоління твердотільних акумуляторів, - каже доктор Гранде, - і це відбудеться вже в 2017 році. Другий ринок буде зношеним, а потім більшою побутовою електронікою, як смартфони . Але ця технологія не буде справді достатньо зрілою на ринку мобільних телефонів ще 4-5 років ».
Навіть із цим досить звичним звуковим часом, твердотільні електроліти в акумуляторах - або інша нова технологія акумуляторів - давно назріла: «Іон літію наближається до своїх технічних обмежень, і рідкий електроліт є однією з причин цього. Після включення твердотільних електролітів на ринок безпілотників та побутової електроніки кожна компанія побачить додаткові переваги використання цієї технології для покращення акумуляторів.
Заключне слово
Як завжди, проблема полягає у вартості та масовому прийнятті. Початкові інвестиційні витрати все ще високі, і ми все ще чекаємо, коли буде визначена основна модель масового виробництва. Але як тільки така компанія, як Samsung, вирішить поринути споживчий продукт, масове збільшення обсягів виробництва допоможе знизити виробничі витрати.
Основні виробники акумуляторів зробили контроль над пошкодженнями. Однак срібної кулі в цьому відношенні немає.
«Досі великі виробники акумуляторів робили контроль над пошкодженнями, тобто додавали вогнестійкість до рідкого електроліту. Однак срібної кулі в цьому відношенні немає. Виробники акумуляторів вже багато років додають добавки, але, як видно з новин, все одно можуть трапитися погані речі ».
Твердий стан може бути майбутнім, але як попереджає доктор Гранде, "ми все ще не впевнені, яка з цих технологій зробить це масовим ринком". Також слід визнати, що "зараз там немає нарівні з продуктивністю рідких електролітів ». Але коли технологія досягає зрілості, мало сумнівів, що твердотілі перейдуть на озброєння.
Вам подобаються звуки твердотільних батарей? Як ви думаєте, це може допомогти іміджу Samsung?
Якщо ви хочете приєднатися до вебінару доктора Лоренцо Гранде щодо твердотільних батарей для IDTechEx, натисніть тут. 25 жовтня проводяться кілька сеансів.
