[Gustoća energije litijevih baterija u budućnosti bi mogla doseći 1,5 do 2 puta veću od trenutne, što znači da će baterije postati manje.]
[Raspon smanjenja cijene litij-ionskih baterija je najviše između 10% i 30%. Teško je prepoloviti cijenu.]
Od pametnih telefona do električnih automobila, tehnologija baterija postupno prodire u svaki aspekt života. Dakle, u kojem će se smjeru razvijati buduće baterije i kakve će promjene donijeti društvu? Imajući ta pitanja na umu, novinar First Financiala prošlog je mjeseca intervjuirao Akiru Yoshina, japanskog znanstvenika koji je ove godine osvojio Nobelovu nagradu za kemiju za litij-ionske baterije.
Po Yoshinovom mišljenju, litij-ionske baterije će i dalje dominirati industrijom baterija u sljedećih 10 godina. Razvoj novih tehnologija poput umjetne inteligencije i Interneta stvari donijet će „nezamislive“ promjene u izgledima primjene litij-ionskih baterija.
Nezamisliva promjena
Kad je Yoshino postao svjestan pojma "prijenosna", shvatio je da društvu treba nova baterija. Godine 1983. u Japanu je rođena prva litijeva baterija na svijetu. Yoshino Akira proizveo je prvi prototip punjive litij-ionske baterije na svijetu i dat će izvanredan doprinos razvoju litij-ionskih 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 prosincu približava, stvarnost nagrada postaje sve jača.“
U proteklih 30 godina, 27 japanskih ili japanskih znanstvenika osvojilo je Nobelovu nagradu za kemiju, ali samo su dvojica od njih, uključujući Akiru Yoshina, dobila nagrade kao korporativni istraživači. „U Japanu istraživači iz istraživačkih instituta i sveučilišta općenito dobivaju nagrade, a malo je korporativnih istraživača iz industrije osvojilo nagrade.“ rekao je Akira Yoshino za First Financial Journalist. Također je naglasio očekivanja industrije. Vjeruje da unutar tvrtke postoji mnogo istraživanja na razini Nobelove nagrade, ali japanska industrija trebala bi poboljšati svoje vodstvo i učinkovitost.
Yoshino Akira vjeruje da će razvoj novih tehnologija poput umjetne inteligencije i Interneta stvari donijeti „nezamislive“ promjene u izgledima primjene litij-ionskih baterija. Na primjer, napredak softvera ubrzat će proces dizajna baterija i razvoj novih materijala te može utjecati na korištenje baterije, omogućujući joj korištenje u najboljem okruženju.
Yoshino Akira je također vrlo zabrinut zbog doprinosa svog istraživanja rješavanju globalnih problema klimatskih promjena. Za First Financial Journalist rekao je 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 postat će sve očitiji u budućnosti. Istovremeno, ovo je i sjajna poslovna prilika.“ rekao je Akira Yoshino financijskom novinaru.
Yoshino Akira je tijekom predavanja na Sveučilištu Meijo kao profesor rekao studentima da će, s obzirom na velika očekivanja javnosti u vezi s korištenjem obnovljivih izvora energije i baterija kao protumjere globalnom zatopljenju, iznijeti vlastite informacije, uključujući razmišljanja o ekološkim pitanjima.
Tko 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 utjecat će na svakoga od nas.
Trenutno je industrija posvećena poboljšanju sigurnosti baterija uz istovremeno povećanje gustoće energije baterije. Poboljšanje performansi baterije također pomaže u rješavanju klimatskih promjena korištenjem obnovljivih izvora energije.
Po Yoshinovom mišljenju, litij-ionske baterije će i dalje dominirati industrijom baterija u sljedećih 10 godina, ali razvoj i porast novih tehnologija također će nastaviti jačati vrijednost i izglede industrije. Yoshino Akira je za First Business News rekao da bi gustoća energije litijevih baterija u budućnosti mogla doseći 1,5 do 2 puta veću od trenutne, što znači da će baterija postati manja. „To smanjuje materijal i time smanjuje troškove, ali neće doći do značajnog smanjenja troškova materijala.“ Rekao je: „Smanjenje troškova litij-ionskih baterija je najviše između 10% i 30%. Željeti prepoloviti cijenu je teže.“
Hoće li se elektronički uređaji u budućnosti puniti brže? Kao odgovor, Akira Yoshino rekao je da se mobitel puni za 5-10 minuta, što je postignuto u laboratoriju. Ali brzo punjenje zahtijeva jak napon, što će utjecati na vijek trajanja baterije. U mnogim situacijama u stvarnosti, ljudima možda neće trebati posebno brzo punjenje.
Od ranih olovno-kiselinskih baterija, preko nikal-metal hidridnih baterija koje su glavni oslonac japanskih tvrtki poput Toyote, do litij-ionskih baterija koje je Tesla Roaster koristio 2008. godine, tradicionalne tekuće litij-ionske baterije dominirale su tržištem baterija za napajanje već deset godina. U budućnosti će proturječje između gustoće energije i sigurnosnih zahtjeva te tradicionalne tehnologije litij-ionskih baterija postajati sve izraženije.
Kao odgovor na eksperimente i proizvode od čvrstih baterija inozemnih tvrtki, Akira Yoshino je rekao: „Mislim da čvrste baterije predstavljaju budući smjer i da još uvijek ima puno prostora za napredak. Nadam se da ću uskoro vidjeti novi napredak.“
Također je rekao da su baterije u čvrstom stanju tehnologije slične litij-ionskim baterijama. „Poboljšanjem tehnologije, brzina kretanja litij-iona konačno može doseći oko 4 puta veću brzinu od trenutne“, rekao je Akira Yoshino novinaru First Business Newsa.
Čvrste baterije su litij-ionske baterije koje koriste čvrste elektrolite. Budući da čvrsti elektroliti zamjenjuju potencijalno eksplozivne organske elektrolite u tradicionalnim litij-ionskim baterijama, to rješava dva glavna problema visoke gustoće energije i visoke sigurnosne performanse. Čvrsti elektroliti koriste se pri istoj energiji. Baterija koja zamjenjuje elektrolit ima veću gustoću energije, istovremeno ima veću snagu i dulje vrijeme korištenja, što je trend razvoja sljedeće generacije litijevih baterija.
No, baterije u čvrstom stanju suočavaju se i s izazovima poput smanjenja troškova, poboljšanja sigurnosti krutih elektrolita i održavanja kontakta između elektroda i elektrolita tijekom punjenja i pražnjenja. Trenutno mnoge globalne automobilske tvrtke ulažu velika sredstva u istraživanje i razvoj baterija u čvrstom stanju. Na primjer, Toyota razvija bateriju u čvrstom stanju, ali trošak nije objavljen. 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 maloj elektronici poput pametnih telefona. „Jer još uvijek postoje veliki problemi u primjeni velikih sustava“, rekao je profesor Wittingham.
Vrijeme objave: 16. prosinca 2019.