Sisu
Kallis vajadus
Kuid tahkis-elektrolüütide valmistamine on kallis. Nagu ütles IDTechExi tehnoloogiaanalüütik dr Lorenzo Grande, kes esitleb 25. oktoobril tahkis-akutehnoloogia veebiseminari (üksikasjad leiate siit, kui soovite kuulata), tõusis ruutmeetri hind hüppeliselt aku suurus, mida soovite teha. ”
Kulu ruutmeetri kohta suureneb plahvatuslikult koos aku suurusega.
Õhukese kile aku hind võib väikese RFID korral olla 20–30 dollarit, kuid nutitelefoni aku taseme korral oleks hind liiga suur. Sellisel juhul võib tahke oleku alternatiiv maksta ühe aku eest tuhandeid dollareid.
See on selgelt takistuseks tarbeelektroonika tavapäraste rakenduste kasutamisele. Kuid nagu dr Grande märkis, viidates praegustele sündmustele:
Liitiumioonakud, nagu me neid teame, sisaldavad tuleohtlikke elektrolüüte. Need elektrolüüdid on tavaliselt valmistatud orgaanilistest ainetest või kemikaalidest, mis on väga tuleohtlikud.
Kui kaalume nende elektrolüütide asendamist tahke vastega, on vahetu eelis üleminek tuleohtlikule vedelikule millegi tahke aine vastu, mis ei ole tuleohtlik või on palju vähem tuleohtlik ja seetõttu kasutaja jaoks ohutum.
Põhjus, miks kõik kasutavad vedelaid elektrolüüte, on see, et tahked elektrolüüdid pole veel täielikult välja arenenud või on nende tootmine suures plaanis endiselt liiga kulukad.
Siiski on selge, et tahke oleku akudel on ees suur tarbeelektroonika tulevik, niikaua kui suudame tootmiskulud madalamaks muuta. Ehkki tegemist on ikkagi väga kellegi mänguga, arvab dr Grande, et Samsungi-sugune ettevõte, kes on oma turbemainele viimasel ajal tohutult kahju teinud, võib olla üks esimesi, kes teatas nutitelefonis tahkis-aku, isegi kui see neile maksab raha selleks.
Kus me oleme
Nagu dr Grande mulle ütles, on suurem osa ettevõtteid, kes uudiseid pakuvad tahke oleku ja alternatiivsete patareide tehnoloogia maailmas (näiteks Enevate, millel on räniliitium-ioon aku praegu välja töötama hakata), kipuvad olema väikesed idufirmad, kes vajan avalikkust. Ja isegi, isegi Enevate on praeguste võimaluste alternatiividega seotud kulude osas avatud, möönades, et jõudlus on hinnas skaalaga, seega on suure jõudlusega akuga ikka suhteliselt kõrge hind.
Kuid seda, kui arenenud on tahkis-elektrolüütide uuringud suuremates ettevõtetes nagu Samsung ja LG, kes toodavad nii akusid kui ka tarbeelektroonikat, on palju raskem mõõta. See, mida praegused mobiilsete akutehnoloogiate turuliidrid on kinniste uste taga saavutanud, võiks olla väga edenenud, kuid konkurentsipõhjustel nad seda ei avalda.
Järgmise paari aasta jooksul jäävad liitiumioonakudes sisalduvad vedelikupõhised elektrolüüdid minevikku.
Sellegipoolest usub dr Grande-sugune teadlane, et lähiaastatel jäävad liitium-ioonpatareides olevad vedelikupõhised elektrolüüdid minevikku: „Tahkis-akude turg on eeldatavasti mängude vahetaja. . Ettevõte, kes suudab väärtustahela hõivata tahke oleku akude taga, paneb peamised turuosalised ümber toimuma. ”
Aasia akutootjatel on loomulikult suur huvi oma turgu valitseva seisundi säilitamiseks, kuid USAs ja Euroopas on viimasel ajal olnud palju huvi ja investeeringuid. Sõltuvalt sellest, kes määratleb domineeriva tehnoloogia ja kes suudab seda teha kulukonkurentsivõimelisel viisil, võivad praegused turuliidrid tulevikus kaotada märkimisväärse osa oma turuosast tahkis-akudele.
Praegused turuliidrid võivad kaotada märkimisväärse osa oma turuosast tahkis-akudele.
Praegu on asjad nii valesti määratletud, kuna seal on umbes kaheksa erinevat tahkis-elektrolüütide kategooriat, mida saaks kasutada mobiilses elektroonikas. Igal elektrolüüdi preparaadil on erinevad eelised, mis tähendab, et iga tüüp on turul enam-vähem rakendatav sõltuvalt selle konkreetsetest prioriteetidest.
Tahkise eelised
Suurem ohutus koos pikema eluea ja suurema mahutavusega tagavad üsna kaaluka müügi.
Mis on tahkis-akude peamised eelised? Nende hulgas on kõrge ohutus: tahkis-elektrolüüdid pole mitte ainult vähem tuleohtlikud, vaid ka stabiilsemad ja vähem altid termilisele põgenemisele, mis põhjustab aku plahvatusi.
Kuid ka tahkis-elektrolüüdid on vähem reageerivad kui vedelad, nii et võib eeldada, et need kestavad palju kauem. Tahkis-akud võimaldavad ka suuremat energiatihedust, "kuni kaks korda suurem kui praegused väärtused, kui ka nendes akudes on grafiidianood asendatud liitium-metalli anoodiga". Suurem ohutus koos pikema eluea ja suurema mahutavusega tagavad üsna kaaluka müügi.
Kuid kuidas tootjad valivad tahkete olekus patareide turuleviimise, on keegi arvanud. Tootjad võivad otsustada hoida aku füüsilise suuruse sama palju kui praegu, kusjuures eeliseks on aku pikem tööiga. Või otsustavad nad vähendada aku üldist suurust, säilitades samas olemasoleva kogu päeva aku, millega oleme harjunud.
See võib tunduda ilmselge valik - kes ei valiks telefoni, mille turustusaeg on 2-3 päeva? - kuid pidage meeles, et tahkis-akude tootmine on kallis.
Tõenäoliselt nägid esimesena kasutusele väiksemaid tahkis-akusid, mille aku kestus oli sarnane praeguse akuga.
See tähendab, et tõenäolisem on, et esimesena tutvustatakse väiksemaid tahkis-akusid, mille aku on sarnane elueaga nagu olemasolevad vedelikupõhised elektrolüüdid. Vähemalt seni, kuni tahkis-elektrolüütide valmistamise kulusid on võimalik alandada.
Millal see saabub?
Nii et millal võime oodata tahkis akude ülevõtmist? Dr Grande sõnul on autotööstus ülim lõppmäng. See tähendab, et autotööstus peab oma rangete ohutusnõuete tõttu kõige kauem ootama. Kuid see tähendab, et võib oodata, et ka muud väljad näevad tahke oleku patareisid palju varem.
See tehnoloogia ei ole mobiiltelefonide turu jaoks piisavalt küps veel 4-5 aastat.
"Drooniturg on mitmes mõttes esimene samm järgmise põlvkonna tahke oleku akude jaoks," ütleb dr Grande, "ja see juhtub juba 2017. aastal. Teine turg oleks kantavad ja siis suuremad tarbeelektroonikad nagu nutitelefonid. . Kuid see tehnoloogia pole veel 4-5 aastat mobiiltelefonide turu jaoks piisavalt küps. ”
Isegi selle üsna tuttava kõlaga ajaraami korral on patareides sisalduvad tahkis-elektrolüüdid - või muu uus akutehnoloogia - juba ammu möödas: “Liitiumioon läheneb tehnilistele piirangutele ja vedel elektrolüüt on selle üks põhjusi. Kui drooniturul ja tarbeelektroonika turul on tahkis-elektrolüüdid sisse lülitatud, näeb iga ettevõte lisaeeliseid selle tehnoloogia kasutamisel paremate patareide valmistamiseks.
Lõppsõna
Nagu alati, on probleem kulude ja massilise kasutuselevõtuga. Esialgsed investeerimiskulud on endiselt suured ja ootame endiselt masstootmise tavamudeli määratlemist. Kuid kui Samsung-tüüpi ettevõte otsustab tarbekaupade kasuks, aitab tootmismahu massiline kasv tootmiskulusid vähendada.
Mida suuremad akutootjad seni teinud on, on kahjustuste kontroll. Hõbekuul selles osas siiski puudub.
“See, mida suuremad akutootjad seni teinud on, on teha kahjustuste tõrje, st lisada vedelikupõhisele elektrolüüdile leegiaeglustit. Hõbekuul selles osas siiski puudub. Patareitootjad on lisaaineid lisanud juba aastaid, kuid nagu uudistest näete, võib halbu asju siiski juhtuda. ”
Tahke olek võib olla tulevik, kuid nagu dr Grande hoiatab, „pole me endiselt kindlad, milline neist tehnoloogiatest massiturule jõuab.“ Samuti tuleb tunnistada, et „see, mis praegu seal väljas on, pole võrdselt vedelate elektrolüütide jõudlusega ”. Kuid tehnoloogia küpsuse saabudes on vähe kahtlust, et tahke olek võtab selle üle.
Kas teile meeldivad tahkis akude helid? Kas see võib teie arvates aidata Samsungi mainet?
Kui soovite liituda IDTechExi dr Lorenzo Grande tahke oleku akude veebiseminariga, klõpsake siin. 25. oktoobril on mitu seanssi.
