[Gustoća energije litijumskih baterija u budućnosti bi mogla doseći 1,5 do 2 puta veću od trenutne, što znači da će baterije postati manje.]
[Raspon smanjenja cijene litijum-jonskih baterija je najviše između 10% i 30%. Teško je prepoloviti cijenu.]
Od pametnih telefona do električnih automobila, tehnologija baterija postepeno prodire u svaki aspekt života. Dakle, u kojem će se smjeru razvijati buduće baterije i kakve će promjene donijeti društvu? Imajući ova pitanja na umu, novinar First Financiala prošlog mjeseca je intervjuisao Akiru Yoshina, japanskog naučnika koji je ove godine osvojio Nobelovu nagradu za hemiju za litijum-jonske baterije.
Po Yoshinovom mišljenju, litijum-jonske baterije će i dalje dominirati industrijom baterija u narednih 10 godina. Razvoj novih tehnologija poput vještačke inteligencije i Interneta stvari donijet će „nezamislive“ promjene u izgledima primjene litijum-jonskih baterija.
Nezamisliva promjena
Kada je Yoshino postao svjestan termina "prenosiva", shvatio je da društvu treba nova baterija. Godine 1983. u Japanu je rođena prva litijum-jonska baterija na svijetu. Yoshino Akira je proizveo prvi prototip punjive litijum-jonske baterije na svijetu i daće izuzetan doprinos razvoju litijum-jonskih baterija koje će se u budućnosti široko koristiti u pametnim telefonima i električnim vozilima.
Prošlog mjeseca, Akira Yoshino je u ekskluzivnom intervjuu za No. 1 Financial Journalist rekao da nakon što je saznao da je osvojio Nobelovu nagradu, "nema pravih osjećaja". "Potpuni intervjui kasnije su me jako zaokupili i nisam mogao biti presretan", rekao je Akira Yoshino. "Ali kako se dan primanja nagrada u decembru približava, stvarnost nagrada postaje sve jača."
U proteklih 30 godina, 27 Japanaca ili japanskih naučnika osvojilo je Nobelovu nagradu za hemiju, ali samo dvoje od njih, uključujući Akiru Yoshina, dobili su nagrade kao korporativni istraživači. „U Japanu, istraživači iz istraživačkih instituta i univerziteta uglavnom dobijaju nagrade, a malo je korporativnih istraživača iz industrije koje je osvojilo nagrade“, rekao je Akira Yoshino za First Financial Journalist. Također je naglasio očekivanja industrije. Vjeruje da unutar kompanije postoji mnogo istraživanja na nivou Nobelove nagrade, ali da japanska industrija treba poboljšati svoje liderstvo i efikasnost.
Yoshino Akira vjeruje da će razvoj novih tehnologija poput umjetne inteligencije i Interneta stvari donijeti „nezamislive“ promjene u izgledima primjene litijum-jonskih baterija. Na primjer, napredak softvera ubrzat će proces dizajniranja baterija i razvoj novih materijala, te može utjecati na upotrebu baterije, omogućavajući joj da se koristi u najboljem okruženju.
Yoshino Akira je također vrlo zabrinut zbog doprinosa svog istraživanja rješavanju problema globalnih klimatskih promjena. Za First Financial Journalist je rekao da je nagrađen iz dva razloga. Prvi je doprinos razvoju pametnog mobilnog društva; drugi je pružanje važnog sredstva za zaštitu globalnog okoliša. „Doprinos zaštiti okoliša bit će sve očigledniji u budućnosti. Istovremeno, ovo je i sjajna poslovna prilika“, rekao je Akira Yoshino finansijskom novinaru.
Yoshino Akira je, kao profesor, tokom predavanja na Univerzitetu Meijo rekao studentima da će, s obzirom na velika očekivanja javnosti u vezi s korištenjem obnovljivih izvora energije i baterija kao protumjere za globalno zagrijavanje, on sam iznijeti vlastite informacije, uključujući i razmišljanja o ekološkim pitanjima.
Ko će dominirati industrijom baterija
Razvoj tehnologije baterija pokrenuo je energetsku revoluciju. Od pametnih telefona do električnih automobila, tehnologija baterija je sveprisutna, mijenjajući svaki aspekt života ljudi. Hoće li buduće baterije postati snažnije i jeftinije uticati na svakog od nas.
Trenutno je industrija posvećena poboljšanju sigurnosti baterija uz istovremeno povećanje energetske gustoće baterije. Poboljšanje performansi baterije također pomaže u rješavanju klimatskih promjena korištenjem obnovljive energije.
Po Yoshinovom mišljenju, litijum-jonske baterije će i dalje dominirati industrijom baterija u narednih 10 godina, ali razvoj i porast novih tehnologija će također nastaviti jačati vrijednost i izglede industrije. Yoshino Akira je za First Business News izjavio da bi gustina energije litijum-jonskih baterija u budućnosti mogla dostići 1,5 do 2 puta veću od trenutne, što znači da će baterija postati manja. „Ovo smanjuje materijal i time smanjuje troškove, ali neće doći do značajnog smanjenja troškova materijala.“ Rekao je: „Smanjenje troškova litijum-jonskih baterija je najviše između 10% i 30%. Željeti prepoloviti cijenu je teže.“
Hoće li se elektronski uređaji u budućnosti puniti brže? Kao odgovor, Akira Yoshino je rekao da se mobilni telefon puni za 5-10 minuta, što je postignuto u laboratoriji. Ali brzo punjenje zahtijeva jak napon, što će utjecati na vijek trajanja baterije. U mnogim situacijama u stvarnosti, ljudima možda neće biti potrebno posebno brzo punjenje.
Od ranih olovno-kiselinskih baterija, preko nikl-metal hidridnih baterija koje su glavni oslonac japanskih kompanija poput Toyote, do litijum-jonskih baterija koje je koristio Tesla Roaster 2008. godine, tradicionalne tečne litijum-jonske baterije dominirale su tržištem baterija za napajanje već deset godina. U budućnosti će kontradikcija između gustine energije i sigurnosnih zahtjeva i tradicionalne tehnologije litijum-jonskih baterija postajati sve izraženija.
Kao odgovor na eksperimente i proizvode od čvrstih baterija iz inostranstva, Akira Yoshino je rekao: „Mislim da čvrste baterije predstavljaju budući smjer i da još uvijek ima mnogo prostora za poboljšanje. Nadam se da ću uskoro vidjeti novi napredak.“
Također je rekao da su baterije u čvrstom stanju slične po tehnologiji litijum-jonskim baterijama. „Poboljšanjem tehnologije, brzina kretanja litijum-jonskih baterija konačno može dostići oko 4 puta veću brzinu od trenutne“, rekao je Akira Jošino novinaru First Business Newsa.
Čvrste baterije su litijum-jonske baterije koje koriste čvrste elektrolite. Budući da čvrsti elektroliti zamjenjuju potencijalno eksplozivne organske elektrolite u tradicionalnim litijum-jonskim baterijama, ovo rješava dva glavna problema: visoku gustinu energije i visoke sigurnosne performanse. Čvrsti elektroliti se koriste pri istoj energiji. Baterija koja zamjenjuje elektrolit ima veću gustinu energije, a istovremeno ima veću snagu i duže vrijeme korištenja, što je trend razvoja sljedeće generacije litijum-jonskih baterija.
Ali baterije u čvrstom stanju se također suočavaju s izazovima kao što su smanjenje troškova, poboljšanje sigurnosti čvrstih elektrolita i održavanje kontakta između elektroda i elektrolita tokom punjenja i pražnjenja. Trenutno, mnoge globalne automobilske kompanije ulažu velika sredstva u istraživanje i razvoj baterija u čvrstom stanju. Na primjer, Toyota razvija bateriju u čvrstom stanju, ali cijena nije objavljena. Istraživačke institucije predviđaju da će se do 2030. godine globalna potražnja za baterijama u čvrstom stanju približiti 500 GWh.
Profesor Whitingham, koji je podijelio Nobelovu nagradu s Akirom Yoshinom, rekao je da bi baterije u čvrstom stanju mogle biti prve koje će se koristiti u malim elektronikama poput pametnih telefona. „Jer još uvijek postoje veliki problemi u primjeni velikih sistema“, rekao je profesor Wittingham.
Vrijeme objave: 16. decembar 2019.