[A densidade energética das baterias de lítio no futuro pode atingir de 1,5 a 2 vezes a atual, o que significa que as baterias se tornarão menores.]
[A redução de custo da bateria de íons de lítio varia, no máximo, entre 10% e 30%. É difícil reduzir o preço pela metade.]
De smartphones a carros elétricos, a tecnologia de baterias está gradualmente se infiltrando em todos os aspectos da vida. Então, qual direção as baterias do futuro tomarão e que mudanças elas trarão para a sociedade? Com essas perguntas em mente, o repórter do First Financial entrevistou no mês passado Akira Yoshino, cientista japonês que ganhou o Prêmio Nobel de Química por baterias de íons de lítio este ano.
Na opinião de Yoshino, as baterias de íons de lítio continuarão a dominar a indústria de baterias nos próximos 10 anos. O desenvolvimento de novas tecnologias, como inteligência artificial e a Internet das Coisas, trará mudanças "impensáveis" às perspectivas de aplicação das baterias de íons de lítio.
Mudança inimaginável
Quando Yoshino tomou conhecimento do termo "portátil", percebeu que a sociedade precisava de uma nova bateria. Em 1983, a primeira bateria de lítio do mundo nasceu no Japão. Yoshino Akira produziu o primeiro protótipo do mundo de uma bateria recarregável de íons de lítio e fará uma contribuição extraordinária para o desenvolvimento de baterias de íons de lítio amplamente utilizadas em smartphones e veículos elétricos no futuro.
No mês passado, Akira Yoshino disse em entrevista exclusiva ao No. 1 Financial Journalist que, após saber que ganhou o Prêmio Nobel, "não tem sentimentos reais". "As entrevistas completas depois me deixaram muito ocupado, e eu não poderia estar mais feliz", disse Akira Yoshino. "Mas, à medida que o dia de receber os prêmios em dezembro se aproxima, a realidade dos prêmios se torna mais forte."
Nos últimos 30 anos, 27 japoneses ou acadêmicos japoneses ganharam o Prêmio Nobel de Química, mas apenas dois deles, incluindo Akira Yoshino, foram premiados como pesquisadores corporativos. "No Japão, pesquisadores de institutos de pesquisa e universidades geralmente recebem prêmios, e poucos pesquisadores corporativos da indústria ganharam prêmios", disse Akira Yoshino ao First Financial Journalist. Ele também enfatizou as expectativas da indústria. Ele acredita que há muita pesquisa de nível Nobel dentro das empresas, mas a indústria japonesa precisa melhorar sua liderança e eficiência.
Yoshino Akira acredita que o desenvolvimento de novas tecnologias, como inteligência artificial e a Internet das Coisas, trará mudanças "impensáveis" às perspectivas de aplicação das baterias de íons de lítio. Por exemplo, o avanço do software acelerará o processo de design de baterias e o desenvolvimento de novos materiais, podendo afetar o uso da bateria, permitindo que ela seja utilizada no melhor ambiente.
Yoshino Akira também se preocupa muito com a contribuição de sua pesquisa para a solução dos problemas globais das mudanças climáticas. Ele declarou ao First Financial Journalist que foi premiado por dois motivos. O primeiro é contribuir para o desenvolvimento de uma sociedade móvel inteligente; o segundo é fornecer um meio importante para a proteção do meio ambiente global. "A contribuição para a proteção ambiental se tornará cada vez mais evidente no futuro. Ao mesmo tempo, esta também é uma grande oportunidade de negócio", disse Akira Yoshino a um repórter financeiro.
Yoshino Akira disse aos alunos durante uma palestra na Universidade Meijo como professor que, dadas as altas expectativas do público quanto ao uso de energia renovável e baterias como uma medida para o aquecimento global, ele apresentará suas próprias informações, incluindo pensamentos sobre questões ambientais.
Quem dominará a indústria de baterias
O desenvolvimento da tecnologia de baterias desencadeou uma revolução energética. De smartphones a carros elétricos, a tecnologia de baterias é onipresente, mudando todos os aspectos da vida das pessoas. Se a bateria do futuro se tornará mais potente e mais barata afetará cada um de nós.
Atualmente, a indústria está comprometida em melhorar a segurança das baterias e, ao mesmo tempo, aumentar sua densidade energética. A melhoria do desempenho das baterias também contribui para o enfrentamento das mudanças climáticas por meio do uso de energia renovável.
Na opinião de Yoshino, as baterias de íon-lítio continuarão a dominar a indústria de baterias nos próximos 10 anos, mas o desenvolvimento e a ascensão de novas tecnologias também continuarão a fortalecer a avaliação e as perspectivas do setor. Yoshino Akira disse à First Business News que a densidade energética das baterias de lítio no futuro poderá atingir de 1,5 a 2 vezes a atual, o que significa que a bateria ficará menor. "Isso reduz o material e, portanto, o custo, mas não haverá uma redução significativa no custo do material." Ele disse: "A redução no custo das baterias de íon-lítio é, no máximo, entre 10% e 30%. Querer reduzir o preço pela metade é mais difícil."
Os dispositivos eletrônicos serão carregados mais rapidamente no futuro? Em resposta, Akira Yoshino afirmou que um celular fica carregado em 5 a 10 minutos, o que já foi alcançado em laboratório. No entanto, o carregamento rápido requer uma voltagem forte, o que afetará a vida útil da bateria. Em muitas situações, na realidade, as pessoas podem não precisar carregar a bateria com tanta rapidez.
Das primeiras baterias de chumbo-ácido às baterias de níquel-hidreto metálico, que são os pilares de empresas japonesas como a Toyota, e às baterias de íons de lítio usadas pela Tesla Roaster em 2008, as baterias tradicionais de íons de lítio líquidos dominam o mercado de baterias de energia há dez anos. No futuro, a contradição entre a densidade energética e os requisitos de segurança e a tecnologia tradicional de baterias de íons de lítio se tornará cada vez mais evidente.
Em resposta aos experimentos e produtos de baterias de estado sólido de empresas estrangeiras, Akira Yoshino disse: “Acredito que as baterias de estado sólido representam uma direção futura, e ainda há muito espaço para melhorias. Espero ver novos progressos em breve.”
Ele também afirmou que as baterias de estado sólido são semelhantes em tecnologia às baterias de íons de lítio. "Com o aprimoramento da tecnologia, a velocidade de flutuação dos íons de lítio pode finalmente atingir cerca de 4 vezes a velocidade atual", disse Akira Yoshino a um repórter do First Business News.
Baterias de estado sólido são baterias de íons de lítio que utilizam eletrólitos de estado sólido. Como os eletrólitos de estado sólido substituem o eletrólito orgânico potencialmente explosivo nas baterias de íons de lítio tradicionais, isso resolve os dois principais problemas de alta densidade energética e alto desempenho de segurança. Os eletrólitos de estado sólido utilizam a mesma energia. A bateria que substitui o eletrólito possui maior densidade energética, maior potência e maior tempo de uso, o que é a tendência de desenvolvimento da próxima geração de baterias de lítio.
Mas as baterias de estado sólido também enfrentam desafios como a redução de custos, a melhoria da segurança dos eletrólitos sólidos e a manutenção do contato entre os eletrodos e os eletrólitos durante a carga e a descarga. Atualmente, muitas gigantes automotivas globais estão investindo pesadamente em P&D para baterias de estado sólido. Por exemplo, a Toyota está desenvolvendo uma bateria de estado sólido, mas o custo não foi divulgado. Instituições de pesquisa preveem que, até 2030, a demanda global por baterias de estado sólido deverá se aproximar de 500 GWh.
O professor Whitingham, que dividiu o Prêmio Nobel com Akira Yoshino, disse que as baterias de estado sólido podem ser as primeiras a serem usadas em pequenos eletrônicos, como smartphones. "Porque ainda existem grandes problemas na aplicação de sistemas de larga escala", disse o professor Wittingham.
Data de publicação: 16 de dezembro de 2019