İçerik
Pahalı bir gereklilik
Ancak katı hal elektrolitlerinin yapılması pahalıdır. 25 Ekim'de katı hal batarya teknolojisi hakkında bir web semineri sunacak olan IDTechEx'te teknoloji analisti Dr. Lorenzo Grande'nin (dinlemek isterseniz burada ayrıntıları bulabilirsiniz), “metrekare başına maliyet katlanarak artar. yapmak istediğiniz pilin boyutu. ”
Metrekare başına maliyet, pilin boyutuyla birlikte katlanarak artar.
İnce bir film pilinin maliyeti, küçük bir RFID için 20-30 $ olabilir, ancak akıllı telefonun pil düzeylerinde maliyeti engelleyici olabilir. Bu ölçekte katı hal alternatifi, tek bir pil için binlerce dolara mal olabilir.
Bu açıkça tüketici elektroniği uygulamalarının geneline yönelik bir engeldir. Ancak Dr. Grande'nin belirttiği gibi güncel olaylara atıfta bulunuluyor:
Lityum iyon aküler bildiğimiz üzere yanıcı elektrolitler içermektedir. Bu elektrolitler tipik olarak organik maddelerden veya yüksek derecede yanıcı olan kimyasallardan yapılır.
Bu elektrolitleri katı bir meslektaşı ile değiştirmeyi düşündüğümüzde, asıl fayda yanıcı bir sıvıdan yanıcı olmayan ya da daha az yanıcı olan ve bu nedenle kullanıcı için daha güvenli olan katı bir şeye geçiş yapmaktır.
Herkesin sıvı elektrolit kullanmasının nedeni katı elektrolitlerin henüz tam olarak gelişmemiş olmaları veya büyük ölçekte üretilmeleri için halen çok pahalı olmalarıdır.
Bununla birlikte, katı hal pillerin, üretim maliyetini düşürdüğümüz sürece, tüketici elektroniğinde önde gelen büyük bir geleceğe sahip olduğu açıktır. Her ne kadar hala herkesin oyunu olsa da Dr. Grande, son zamanlarda güvenlik itibarına çok büyük zarar veren Samsung gibi bir şirketin, bir akıllı telefondaki katı halli bir pili, maliyetine rağmen bile ilk açıklayanlardan biri olabileceğini düşünüyor. Bunu yapmak için para.
Neredeyiz?
Grande'nin dediği gibi, haberleri katı hal ve alternatif batarya teknolojisi dünyasında yapan şirketlerin çoğunluğu (şu anda herhangi bir güne bağlı olarak silikon lityum-iyon bataryası olan Enevate gibi), küçük girişimler olma eğilimindedir. Tanıtıma ihtiyacım var. Yine de, Enevate bile şu anda sahip olduğumuz alternatiflere dahil olan maliyetler konusunda açık ve performansın fiyatla arttığını kabul ediyor, bu nedenle yüksek performanslı bir bataryanın hala nispeten yüksek bir maliyeti var.
Ancak katı hal elektrolitleri üzerine yapılan araştırmaların ne kadar gelişmiş olduğu, hem batarya hem de tüketici elektroniği üreten Samsung ve LG gibi büyük şirketlerde ölçülmesi çok daha zor. Mobil batarya teknolojisindeki mevcut pazar liderlerinin kapalı kapılar ardında neler başardıkları çok ileri olabilir, ancak rekabetçi nedenlerden ötürü reklamlarını yapmazlar.
Önümüzdeki birkaç yıl içinde, lityum iyon pillerdeki sıvı bazlı elektrolitler geçmişte kaldı.
Yine de Dr. Grande gibi bir araştırmacı, önümüzdeki birkaç yıl içinde, lityum iyon pillerdeki sıvı bazlı elektrolitlerin geçmişte kalmayacağına inanıyor: “Katı hal pil pazarı, sahada bir oyun değiştirici olmaya aday. . Katı hal bataryalarının ardındaki değer zincirini yakalamayı başaran şirket, ana piyasa oyuncularının değiştirilmesini sağlayacak. ”
Doğal olarak, Asya akü şirketleri, hâkimiyetlerini korumaya büyük ilgi duyuyorlar, ancak son zamanlarda ABD ve Avrupa'da çok fazla ilgi ve yatırım yapıldı. Hakim teknolojiyi kimin tanımladığına ve bunu maliyet açısından rekabetçi bir şekilde yapmayı başarabildiğine bağlı olarak, mevcut piyasa liderleri gelecekte katı hal bataryalarına pazar paylarının önemli bir kısmını kaybedebilir.
Mevcut pazar liderleri, katı hal bataryalarına pazar paylarının önemli bir kısmını kaybedebilir.
Şu an işlerin bu kadar kötü tanımlanmasının nedeni, mobil elektronik cihazlarda kullanılabilecek yaklaşık sekiz farklı katı hal elektrolit kategorisinin olmasıdır. Her elektrolit formülasyonunun farklı yararları vardır, yani her bir tür kendi önceliklerine göre bir pazar için az çok uygulanabilir.
Katı hal faydaları
Daha uzun kullanım ömrü ve daha yüksek kapasitelerle birlikte artan güvenlik, oldukça cazip bir satış perdesi oluşturur.
Öyleyse katı hal pillerin başlıca faydaları nelerdir? Katı hal elektrolitleri yalnızca daha az yanıcı olmakla kalmaz, aynı zamanda daha dayanıklı ve pil patlamalarına neden olan termal kaçaklara daha az eğilimlidir.
Ancak katı hal elektrolitleri de sıvı olanlara göre daha az reaktifdir, bu yüzden çok daha uzun sürmeleri beklenebilir. Katı hal aküleri ayrıca, enerji yoğunluğunun artmasını da sağlar, “eğer bu akülerde grafit anot varsa, lityum metal anot ile değiştirilmişse akım değerlerinin iki katına kadar”. Daha uzun kullanım ömrü ve daha yüksek kapasitelerle birlikte artan güvenlik, oldukça cazip bir satış perdesi oluşturur.
Ancak üreticilerin katı hal pilleri nasıl kullanacaklarını tahmin etmek birisinin tahmininde bulunuyor. Üreticiler, bir pilin fiziki ebatlarını, bugünkü gibi aynı ebatta tutmayı seçebilirler, bunun faydası da daha uzun pil ömrü olacaktır. Veya alışkın olduğumuz mevcut “tüm gün” pil ömrünü korurken, pilin genel boyutunu azaltmayı da seçebilirler.
Bu açık bir seçim gibi görünebilir - kim 2-3 gün pil ömrüne sahip olarak satılan bir telefonu seçmez ki? - ancak katı hal pillerin üretilmesinin pahalı olduğunu unutmayın.
Şimdikilere benzeyen batarya ömrü ile ilk önce tanıtılan daha küçük katı hal bataryaları görmek daha muhtemeldi.
Bu, mevcut sıvı bazlı elektrolitlerden elde ettiğimize benzer şekilde, batarya ömrüne sahip olan ilk daha küçük katı hal bataryaları görme olasılığımız anlamına gelir. En azından katı hal elektrolitlerin üretim maliyeti düşürülebilmektedir.
Ne zaman gelecek?
Öyleyse katı hal pillerin ne zaman elinize geçeceğini görebiliriz? Grande'ye göre, otomotiv endüstrisi en son oyun. Bu, otomobil endüstrisinin katı güvenlik gereklilikleri nedeniyle daha uzun süre beklemek zorunda kalacağı anlamına geliyor. Ancak bu, diğer alanların daha önce bitmiş katı hal pilleri görmesinin beklenebileceği anlamına gelir.
Bu teknoloji gerçekten 4-5 yıl boyunca cep telefonu pazarı için yeterince olgun olmayacak.
“Drone pazarı birçok yönden yeni nesil katı hal pilleri için bir ilk adımdır” diyor Dr. Grande, “ve bu 2017 yılına kadar başlayacak. İkinci pazar giyilebilir ve daha sonra akıllı telefonlar gibi daha büyük tüketici elektroniği olacaktı. . Ancak bu teknoloji, 4-5 yıl boyunca cep telefonu pazarı için yeterince olgun olmayacak. ”
Bu oldukça tanıdık gelen zaman diliminde bile, bataryalarda katı hal elektrolitleri - ya da başka bir yeni batarya teknolojisi - gecikmiş durumda: “Lityum iyon, teknik sınırlamalarına yaklaşıyor ve sıvı elektrolit bunun nedenlerinden biri. Drone pazarında ve tüketici elektroniği pazarında katı hal elektrolitleri etkinleştirildiğinde, her şirket daha iyi piller üretmek için bu teknolojiyi kullanmanın avantajlarını görecek.
Son söz
Her zaman olduğu gibi, sorun maliyet ve kitle kabulüdür. İlk yatırım maliyetleri hala yüksektir ve hala ana seri üretim modelinin tanımlanmasını bekliyoruz. Ancak Samsung gibi bir şirket bir tüketici ürününe dalmaya karar verdiğinde, üretim hacmindeki büyük artışlar üretim maliyetlerini düşürmeye yardımcı olacak.
Büyük akü üreticilerinin şu ana kadar yaptıkları hasar kontrolüdür. Ancak bu konuda gümüş mermi yoktur.
“Büyük batarya üreticilerinin şu ana kadar yaptığı şey, hasar kontrolü yapmak, yani sıvı bazlı bir elektrolite alev geciktirici eklemek. Ancak bu konuda gümüş mermi yoktur. Pil üreticileri yıllardır katkı maddesi ekliyor, ancak haberlerde gördüğünüz gibi, kötü şeyler olabilir. ”
Katı hal gelecek olabilir, ama Dr. Grande'nin uyardığı gibi, “bu teknolojilerin hangisinin kitle pazarına gireceğinden emin değiliz”. Ayrıca, “şu anda dışarıda olan şey değil. Sıvı elektrolitlerin performansı ile aynı düzeyde ”. Ancak teknoloji olgunluğa eriştikçe, katı halin devralacağı konusunda çok az şüphe var.
Katı hal pillerin seslerini beğendiniz mi? Bunun Samsung’un imajına yardımcı olabileceğini düşünüyor musunuz?
Lorenzo Grande’nin IDTechEx’in solid-state bataryaları web seminerine katılmak istiyorsanız, buraya tıklayın. 25 Ekim'de çok sayıda oturum var.
