[Gall dwysedd ynni batris lithiwm yn y dyfodol gyrraedd 1.5 gwaith i 2 waith y cerrynt, sy'n golygu y bydd y batris yn mynd yn llai.]
[Mae'r ystod lleihau cost batri lithiwm-ion rhwng 10% a 30% ar y mwyaf. Mae'n anodd haneru'r pris.]
O ffonau clyfar i geir trydan, mae technoleg batri yn raddol yn treiddio i bob agwedd ar fywyd. Felly, i ba gyfeiriad y bydd batri'r dyfodol yn datblygu a pha newidiadau y bydd yn eu dwyn i gymdeithas? Gyda'r cwestiynau hyn mewn golwg, cyfwelodd gohebydd First Financial ag Akira Yoshino y mis diwethaf, gwyddonydd o Japan a enillodd Wobr Nobel mewn Cemeg am fatris lithiwm-ion eleni.
Ym marn Yoshino, bydd batris lithiwm-ion yn dal i ddominyddu'r diwydiant batris yn y 10 mlynedd nesaf. Bydd datblygu technolegau newydd fel deallusrwydd artiffisial a'r Rhyngrwyd Pethau yn dod â newidiadau "annirnadwy" i ragolygon cymhwysiad batris lithiwm-ion.
Newid annirnadwy
Pan ddaeth Yoshino yn ymwybodol o'r term "cludadwy", sylweddolodd fod angen batri newydd ar gymdeithas. Ym 1983, ganwyd batri lithiwm cyntaf y byd yn Japan. Cynhyrchodd Yoshino Akira brototeip cyntaf y byd o fatri lithiwm-ion ailwefradwy, a bydd yn gwneud cyfraniad rhagorol at ddatblygiad batris lithiwm-ion a ddefnyddir yn helaeth mewn ffonau clyfar a cherbydau trydan yn y dyfodol.
Y mis diwethaf, dywedodd Akira Yoshino mewn cyfweliad unigryw gyda Rhif 1 Newyddiadurwr Ariannol, ar ôl clywed ei fod wedi ennill Gwobr Nobel, nad oes ganddo “unrhyw deimladau go iawn.” “Gwnaeth y cyfweliadau llawn yn ddiweddarach fi’n brysur iawn, ac ni allwn fod yn rhy hapus.” meddai Akira Yoshino. “Ond wrth i ddiwrnod derbyn y gwobrau ym mis Rhagfyr agosáu, mae realiti’r gwobrau wedi dod yn gryfach.”
Yn ystod y 30 mlynedd diwethaf, mae 27 o ysgolheigion o Japan neu Japan wedi ennill Gwobr Nobel mewn Cemeg, ond dim ond dau ohonyn nhw, gan gynnwys Akira Yoshino, sydd wedi derbyn gwobrau fel ymchwilwyr corfforaethol. “Yn Japan, mae ymchwilwyr o sefydliadau ymchwil a phrifysgolion yn gyffredinol yn derbyn gwobrau, ac ychydig o ymchwilwyr corfforaethol o’r diwydiant sydd wedi ennill gwobrau.” meddai Akira Yoshino wrth y First Financial Journalist. Pwysleisiodd hefyd ddisgwyliadau’r diwydiant. Mae’n credu bod llawer o ymchwil lefel Nobel o fewn y cwmni, ond dylai diwydiant Japan wella ei arweinyddiaeth a’i effeithlonrwydd.
Mae Yoshino Akira yn credu y bydd datblygiad technolegau newydd fel deallusrwydd artiffisial a'r Rhyngrwyd Pethau yn dod â newidiadau "annirnadwy" i ragolygon cymhwysiad batris lithiwm-ion. Er enghraifft, bydd datblygiad meddalwedd yn cyflymu'r broses ddylunio batris a datblygu deunyddiau newydd, a gall effeithio ar ddefnydd y batri, gan ganiatáu i'r batri gael ei ddefnyddio yn yr amgylchedd gorau.
Mae Yoshino Akira hefyd yn bryderus iawn am gyfraniad ei ymchwil at ddatrys problemau newid hinsawdd byd-eang. Dywedodd wrth y First Financial Journalist ei fod wedi cael ei ddyfarnu am ddau reswm. Y cyntaf yw cyfrannu at ddatblygu cymdeithas symudol glyfar; yr ail yw darparu modd pwysig ar gyfer amddiffyn yr amgylchedd byd-eang. “Bydd y cyfraniad at ddiogelu’r amgylchedd yn dod yn fwyfwy amlwg yn y dyfodol. Ar yr un pryd, mae hwn hefyd yn gyfle busnes gwych.” meddai Akira Yoshino wrth ohebydd ariannol.
Dywedodd Yoshino Akira wrth fyfyrwyr yn ystod darlith ym Mhrifysgol Meijo fel athro, o ystyried disgwyliadau uchel y cyhoedd ar gyfer defnyddio ynni adnewyddadwy a batris fel gwrthfesur yn erbyn cynhesu byd-eang, y bydd yn cyflwyno ei wybodaeth ei hun, gan gynnwys meddyliau ar faterion amgylcheddol.
Pwy fydd yn dominyddu'r diwydiant batris
Fe wnaeth datblygiad technoleg batri sbarduno chwyldro ynni. O ffonau clyfar i geir trydan, mae technoleg batri ym mhobman, gan newid pob agwedd ar fywydau pobl. Bydd a fydd batri'r dyfodol yn dod yn fwy pwerus ac yn gost is yn effeithio ar bob un ohonom.
Ar hyn o bryd, mae'r diwydiant wedi ymrwymo i wella diogelwch y batri wrth gynyddu dwysedd ynni'r batri. Mae gwella perfformiad batri hefyd yn helpu i fynd i'r afael â newid hinsawdd trwy ddefnyddio ynni adnewyddadwy.
Ym marn Yoshino, bydd batris lithiwm-ion yn dal i ddominyddu'r diwydiant batris yn y 10 mlynedd nesaf, ond bydd datblygiad a chynnydd technolegau newydd hefyd yn parhau i gryfhau gwerth a rhagolygon y diwydiant. Dywedodd Yoshino Akira wrth First Business News y gallai dwysedd ynni batris lithiwm yn y dyfodol gyrraedd 1.5 gwaith i 2 waith y cerrynt, sy'n golygu y bydd y batri'n mynd yn llai. “Mae hyn yn lleihau'r deunydd ac felly'n lleihau'r gost, ond ni fydd gostyngiad sylweddol yng nghost y deunydd.” Dywedodd, “Mae'r gostyngiad yng nghost batris lithiwm-ion ar y mwyaf rhwng 10% a 30%. Mae eisiau haneru'r pris yn anoddach.”
A fydd dyfeisiau electronig yn gwefru'n gyflymach yn y dyfodol? Mewn ymateb, dywedodd Akira Yoshino fod ffôn symudol yn llawn mewn 5-10 munud, rhywbeth sydd wedi'i gyflawni yn y labordy. Ond mae gwefru cyflym yn gofyn am foltedd cryf, a fydd yn effeithio ar oes y batri. Mewn llawer o sefyllfaoedd mewn gwirionedd, efallai na fydd angen i bobl wefru'n arbennig o gyflym.
O'r batris asid-plwm cynnar, i'r batris hydrid metel-nicel sy'n brif gynhalwyr cwmnïau Japaneaidd fel Toyota, i'r batris lithiwm-ion a ddefnyddiwyd gan Tesla Roaster yn 2008, mae batris lithiwm-ion hylif traddodiadol wedi dominyddu'r farchnad batris pŵer ers deng mlynedd. Yn y dyfodol, bydd y gwrthddywediad rhwng dwysedd ynni a gofynion diogelwch a thechnoleg batris lithiwm-ion traddodiadol yn dod yn fwyfwy amlwg.
Mewn ymateb i arbrofion a chynhyrchion batris solid-state gan gwmnïau tramor, dywedodd Akira Yoshino: “Rwy’n credu bod batris solid-state yn cynrychioli cyfeiriad yn y dyfodol, ac mae llawer o le i wella o hyd. Rwy’n gobeithio gweld cynnydd newydd yn fuan.”
Dywedodd hefyd fod batris cyflwr solid yn debyg o ran technoleg i fatris lithiwm-ion. “Trwy wella technoleg, gall cyflymder nofio lithiwm-ion gyrraedd tua 4 gwaith y cyflymder presennol o’r diwedd.” Dywedodd Akira Yoshino wrth ohebydd yn y First Business News.
Batris cyflwr solid yw batris lithiwm-ion sy'n defnyddio electrolytau cyflwr solid. Gan fod electrolytau cyflwr solid yn disodli'r electrolyt organig a allai fod yn ffrwydrol mewn batris lithiwm-ion traddodiadol, mae hyn yn datrys y ddau brif broblem o ddwysedd ynni uchel a pherfformiad diogelwch uchel. Defnyddir electrolytau cyflwr solid ar yr un lefel ynni. Mae gan y batri sy'n disodli'r electrolyt ddwysedd ynni uwch, ar yr un pryd mae ganddo bŵer mwy ac amser defnydd hirach, sef tuedd datblygu'r genhedlaeth nesaf o fatris lithiwm.
Ond mae batris cyflwr solid hefyd yn wynebu heriau fel lleihau costau, gwella diogelwch electrolytau solet, a chynnal cyswllt rhwng electrodau ac electrolytau wrth wefru a rhyddhau. Ar hyn o bryd, mae llawer o gwmnïau ceir mawr byd-eang yn buddsoddi'n helaeth mewn Ymchwil a Datblygu ar gyfer batris cyflwr solid. Er enghraifft, mae Toyota yn datblygu batri cyflwr solid, ond nid yw'r gost wedi'i datgelu. Mae sefydliadau ymchwil yn rhagweld erbyn 2030, disgwylir i'r galw byd-eang am fatris cyflwr solid agosáu at 500 GWh.
Dywedodd yr Athro Whitingham, a rannodd Wobr Nobel gydag Akira Yoshino, y gallai batris cyflwr solid fod y cyntaf i gael eu defnyddio mewn electroneg fach fel ffonau clyfar. “Oherwydd bod problemau mawr o hyd wrth gymhwyso systemau ar raddfa fawr,” meddai’r Athro Wittingham.
Amser postio: 16 Rhagfyr 2019