Ketumpatan tenaga bateri litium pada masa hadapan mungkin mencecah 1.5 kali ganda hingga 2 kali ganda arus, yang bermaksud bateri akan menjadi lebih kecil.
[Julat pengurangan kos bateri litium-ion adalah paling tinggi antara 10% dan 30%. Sukar untuk mengurangkan separuh harga.]
Daripada telefon pintar hinggalah kereta elektrik, teknologi bateri secara beransur-ansur menyusup masuk ke dalam setiap aspek kehidupan. Jadi, ke arah manakah bateri akan berkembang pada masa hadapan dan apakah perubahan yang akan dibawanya kepada masyarakat? Dengan memikirkan soalan-soalan ini, wartawan First Financial telah menemu bual Akira Yoshino, seorang saintis Jepun yang memenangi Hadiah Nobel dalam Kimia untuk bateri litium-ion tahun ini.
Pada pendapat Yoshino, bateri litium-ion masih akan mendominasi industri bateri dalam tempoh 10 tahun akan datang. Perkembangan teknologi baharu seperti kecerdasan buatan dan Internet untuk Segalanya akan membawa perubahan yang "tidak dapat difikirkan" kepada prospek aplikasi bateri litium-ion.
Perubahan yang tidak dapat dibayangkan
Apabila Yoshino menyedari istilah "mudah alih", beliau menyedari bahawa masyarakat memerlukan bateri baharu. Pada tahun 1983, bateri litium pertama di dunia telah lahir di Jepun. Yoshino Akira menghasilkan prototaip bateri litium-ion yang boleh dicas semula yang pertama di dunia, dan akan memberikan sumbangan cemerlang kepada pembangunan bateri litium-ion yang digunakan secara meluas dalam telefon pintar dan kenderaan elektrik pada masa hadapan.
Bulan lalu, Akira Yoshino berkata dalam satu temu bual eksklusif dengan Wartawan Kewangan No. 1 bahawa selepas mengetahui bahawa dia memenangi Hadiah Nobel, dia “tidak mempunyai perasaan sebenar.” “Temu bual penuh kemudiannya membuatkan saya sangat sibuk, dan saya tidak boleh terlalu gembira,” kata Akira Yoshino. “Tetapi apabila hari penerimaan anugerah pada bulan Disember semakin hampir, realiti anugerah itu menjadi lebih kuat.”
Dalam tempoh 30 tahun yang lalu, 27 orang cendekiawan Jepun atau Jepun telah memenangi Hadiah Nobel dalam Kimia, tetapi hanya dua daripada mereka, termasuk Akira Yoshino, telah menerima anugerah sebagai penyelidik korporat. “Di Jepun, penyelidik dari institut penyelidikan dan universiti secara amnya menerima anugerah, dan hanya sedikit penyelidik korporat dari industri yang telah memenangi anugerah.” Akira Yoshino memberitahu First Financial Journalist. Beliau juga menekankan jangkaan industri. Beliau percaya bahawa terdapat banyak penyelidikan peringkat Nobel dalam syarikat itu, tetapi industri Jepun harus meningkatkan kepimpinan dan kecekapannya.
Yoshino Akira percaya bahawa pembangunan teknologi baharu seperti kecerdasan buatan dan Internet of Things akan membawa perubahan yang "tidak dapat difikirkan" kepada prospek aplikasi bateri litium-ion. Contohnya, kemajuan perisian akan mempercepatkan proses reka bentuk bateri dan pembangunan bahan baharu, dan boleh menjejaskan penggunaan bateri, membolehkan bateri digunakan dalam persekitaran terbaik.
Yoshino Akira juga sangat prihatin tentang sumbangan penyelidikannya dalam menyelesaikan isu perubahan iklim global. Beliau memberitahu First Financial Journalist bahawa beliau dianugerahkan atas dua sebab. Pertama adalah untuk menyumbang kepada pembangunan masyarakat mudah alih pintar; kedua adalah untuk menyediakan cara penting untuk melindungi alam sekitar global. “Sumbangan kepada perlindungan alam sekitar akan menjadi semakin jelas pada masa hadapan. Pada masa yang sama, ini juga merupakan peluang perniagaan yang hebat.” Akira Yoshino memberitahu seorang wartawan kewangan.
Yoshino Akira memberitahu para pelajar semasa kuliah di Universiti Meijo sebagai profesor bahawa memandangkan jangkaan orang ramai yang tinggi terhadap penggunaan tenaga boleh diperbaharui dan bateri sebagai langkah penanggulangan pemanasan global, beliau akan menyampaikan maklumatnya sendiri, termasuk pemikiran tentang isu-isu alam sekitar.
Siapakah yang akan menguasai industri bateri?
Perkembangan teknologi bateri mencetuskan revolusi tenaga. Daripada telefon pintar hinggalah kereta elektrik, teknologi bateri ada di mana-mana, mengubah setiap aspek kehidupan manusia. Sama ada bateri masa depan akan menjadi lebih berkuasa dan kosnya lebih rendah akan mempengaruhi kita semua.
Pada masa ini, industri ini komited untuk meningkatkan keselamatan bateri sambil meningkatkan ketumpatan tenaga bateri. Peningkatan prestasi bateri juga membantu menangani perubahan iklim melalui penggunaan tenaga boleh diperbaharui.
Pada pendapat Yoshino, bateri litium-ion masih akan mendominasi industri bateri dalam tempoh 10 tahun akan datang, tetapi pembangunan dan kebangkitan teknologi baharu juga akan terus mengukuhkan penilaian dan prospek industri. Yoshino Akira memberitahu First Business News bahawa ketumpatan tenaga bateri litium pada masa hadapan mungkin mencapai 1.5 kali ganda hingga 2 kali ganda arus, yang bermaksud bateri akan menjadi lebih kecil. “Ini mengurangkan bahan dan dengan itu mengurangkan kos, tetapi tidak akan ada penurunan yang ketara dalam kos bahan tersebut.” Beliau berkata, “Pengurangan kos bateri litium-ion adalah paling banyak antara 10% dan 30%. Nak mengurangkan separuh harga adalah lebih sukar.”
Adakah peranti elektronik akan dicas lebih cepat pada masa hadapan? Sebagai tindak balas, Akira Yoshino berkata bahawa telefon bimbit akan penuh dalam masa 5-10 minit, yang telah dicapai di makmal. Tetapi pengecasan pantas memerlukan voltan yang kuat, yang akan menjejaskan hayat bateri. Dalam banyak situasi pada hakikatnya, orang ramai mungkin tidak perlu mengecas dengan begitu pantas.
Daripada bateri asid plumbum awal, kepada bateri hidrida nikel-logam yang merupakan tunjang utama syarikat Jepun seperti Toyota, kepada bateri litium-ion yang digunakan oleh Tesla Roaster pada tahun 2008, bateri litium-ion cecair tradisional telah menguasai pasaran bateri kuasa selama sepuluh tahun. Pada masa hadapan, percanggahan antara ketumpatan tenaga dan keperluan keselamatan serta teknologi bateri litium-ion tradisional akan menjadi semakin ketara.
Sebagai tindak balas kepada eksperimen dan produk bateri keadaan pepejal daripada syarikat luar negara, Akira Yoshino berkata: “Saya fikir bateri keadaan pepejal mewakili hala tuju masa hadapan, dan masih banyak ruang untuk penambahbaikan. Saya berharap dapat melihat kemajuan baharu tidak lama lagi.”
Beliau juga berkata bahawa bateri keadaan pepejal adalah serupa dari segi teknologi dengan bateri litium-ion. “Melalui peningkatan teknologi, kelajuan renangan ion litium akhirnya boleh mencapai kira-kira 4 kali ganda kelajuan semasa.” Akira Yoshino memberitahu seorang wartawan di First Business News.
Bateri keadaan pepejal ialah bateri litium-ion yang menggunakan elektrolit keadaan pepejal. Oleh kerana elektrolit keadaan pepejal menggantikan elektrolit organik yang berpotensi meletup dalam bateri litium-ion tradisional, ini menyelesaikan dua masalah utama iaitu ketumpatan tenaga yang tinggi dan prestasi keselamatan yang tinggi. Elektrolit keadaan pepejal digunakan pada tenaga yang sama. Bateri yang menggantikan elektrolit mempunyai ketumpatan tenaga yang lebih tinggi, pada masa yang sama mempunyai kuasa yang lebih besar dan masa penggunaan yang lebih lama, yang merupakan trend pembangunan bateri litium generasi akan datang.
Tetapi bateri keadaan pepejal juga menghadapi cabaran seperti mengurangkan kos, meningkatkan keselamatan elektrolit pepejal, dan mengekalkan sentuhan antara elektrod dan elektrolit semasa pengecasan dan penyahcasan. Pada masa ini, banyak syarikat kereta gergasi global melabur banyak dalam R&D untuk bateri keadaan pepejal. Contohnya, Toyota sedang membangunkan bateri keadaan pepejal, tetapi kosnya tidak didedahkan. Institusi penyelidikan meramalkan bahawa menjelang 2030, permintaan bateri keadaan pepejal global dijangka menghampiri 500 GWh.
Profesor Whitingham, yang berkongsi Hadiah Nobel bersama Akira Yoshino, berkata bateri keadaan pepejal mungkin merupakan yang pertama digunakan dalam elektronik kecil seperti telefon pintar. “Kerana masih terdapat masalah besar dalam aplikasi sistem berskala besar.” kata Profesor Wittingham.
Masa siaran: 16 Dis-2019