IDTechEx تحقیقات می پرسد اگر سیلیکون کلید دیگر انقلاب تکنولوژیک

آن است که شاید کشش به مقایسه فن آوری باتری به انقلاب دیجیتال که سیلیکون ترانزیستور را فعال کنید اما آنها بدون شک مرکزی به decarbonisation از جامعه مدرن است. در حمل و نقل جاده ای در اتحادیه اروپا مسئول 30 درصد از CO2 معادل تولید گازهای گلخانه ای با توجه به آژانس محیط زیست اروپا. در بسیاری از موارد وسایل نقلیه الکتریکی باتری (BEVs) بهترین هستند قرار داده شده برای کاهش این آلاینده ها (ترک بودن زمان استدلال برای/در برابر هیدروژن سلول های سوخت, سوخت های زیستی و غیره.). برای کسانی که علاقه مند جدید IDTechEx گزارش “وسایل نقلیه الکتریکی 2020-2030” بررسی بازار خودرو الکتریکی فراتر از فقط ماشین از جمله تجزیه و تحلیل وسیله نقلیه که در آن بخش Li-ion ممکن است انتخاب بهینه. با وجود اینکه بهترین قرار داده شده به جای موتور احتراق داخلی (ICE) ماشین BEVs هنوز هم گران تر در یک صف مقابل اساس محدوده و دوباره بارگیری بار هنوز هم در تلاش برای رقابت با یخ وسایل نقلیه. اقتصاد مقیاس افزایش تولید و نوآوری و ادغام عمودی باید برای کمک به فشار باتری قیمت پایین بیشتر اما بهبود عملکرد باتری نیاز به مواد جدید و فن آوری نوآوری و موضوعات مورد بررسی در این مقاله است. تجزیه و تحلیل دقیق تر از همه گرایش عمده در این بازار از جمله نقش سیلیکون به بازی را می توان در جدید IDTechEx گزارش “باتری های لیتیوم یون 2020-2030”.

در حال حاضر اکثر BEVs را با استفاده از یک آند گرافیت شاید با درصد کوچکی از مواد سیلیکون به عنوان یک افزودنی آلی مایع الکترولیت و کاتد است که با استفاده از لیتیوم نیکل-منگنز-اکسید کبالت (NMC) یا نیکل-کبالت-اکسید آلومینیوم (NCA) اگر شما در حال تسلا. پیشرو سلول ها در بازار با استفاده از این مواد می تواند رسیدن به تراکم انرژی بین 600-700 Wh/l می تواند شارژ به 80 درصد ظرفیت در حدود 40 دقیقه (با فرض معقول درجه حرارت) و می تواند حدودا حدود 2000 بار. این کمک به BEVs با محدوده بالای 200 مایل دوباره بارگیری بار در یک ساعت و 10+ سال طول عمر. کافی برای adopters اولیه اما شاید نه برای بازار انبوه. محدوده بزرگتر و سریع تر دوباره بارگیری خواهد یک راه طولانی برای حل این.

سیلیکون کمک می کند در هر دو از این جبهه ها. اولا هر اتم سیلیکون می تواند در تئوری اتصال با 3.75 لیتیوم یون که در آن طول می کشد تا 6 اتم کربن به اتصال با فقط 1 lithium-ion. این نتایج در سیلیکون داشتن یک نظری ظرفیت 10 برابر بیشتر از گرافیت. نمودار زیر نشان می دهد محاسبات چقدر چگالی انرژی یک نماینده سلول را می توان با اضافه کردن سیلیکون به آند.

بهبود ممکن است کمی پایین تر از انتظار می رود با توجه به جنبه های مانند ولتاژ از سیلیکون ظرفیت بهره برداری الکترود ظرفیت تطبیق و الکترود تراکم اما قابل توجه چگالی انرژی پیشرفت ها هنوز هم ممکن است. متاسفانه بهبود باتری های لیتیوم یون با اضافه کردن سیلیکون ساده نیست. مواد گرفتار یک مسئله مهم: هنگامی که lithiated آن می تواند به گسترش در حجم 300%. این باعث می شود مسائل مختلف در اطراف از دست دادن اتصال الکتریکی بین الکترود ذرات و تجزیه الکترولیت است که در نهایت منجر به ضعیف چرخه زندگی است. یک سلول می توانید ببینید چرخه زندگی سقوط از هزاران نفر به پایین صدها و یا حتی بدتر. خوشبختانه یا نه از طریق گسترده R&D تلاش در دانشگاه و صنعت انواع راه حل های است که کاهش در برابر این مسائل به تجاری است.

یکی از راه حل ها برای ایجاد ثبات در سیلیکون دوچرخه سواری شامل استفاده از مواد بسیار متخلخل. این فراهم می کند حجم برای سیلیکون به گسترش است اما مزایای اضافه شده بهبود سریع شارژ قابلیت کم و متوسط عملیات نیز که بسیار مهم معیارهای BEVs. اما تخلخل ایجاد می کند یک مشکل به الکترولیت پایداری – مشکلات جدید فرصت های جدید برای خدمت به نیازهای lithium-ion بازار است. ده ها شرکت ها به دنبال به commercialise سیلیکون غالب آند مواد هر کدام از مسیرهای مختلف برای ایجاد ثبات در این مواد است. این وعده بزرگ شده و رشد بالقوه از نوع Li-ion بازار به معنی ترکیب Si-آند شروع یو پی اس را دریافت کرده اند بیش از $750 میلیون دلار در بودجه است.

در سیلیکون می تواند یک گام-تغییر و بهبود به باتری Li-ion با عملکرد نه تنها به چگالی انرژی اما سریع شارژ قابلیت به عنوان کمک برای فعال کردن و پاک کننده تر و بیشتر سازگار با محیط زیست حمل و نقل. اولیه مانع است به کاهش در برابر مسائل ناشی از آن شدید حجم انبساط/انقباض و هنگفتی از پول صرف شده برای حل این مشکلات شرکت را مجبور به شروع به ساختن پول به زودی. به این منظور برخی از آنها به طور فعال با هدف قرار دادن برنامه های کاربردی است که می توانید با استفاده از راه حل های خود را در یک زمانبندی کوتاه تر است که از ممکن است در بخش خودرو. دستگاه های مصرف کننده و ابزارهای نقل شده و برای این برنامه ها IDTechEx باور سیلیکون غالب آند به خوبی ممکن است آماده ورود به بازار است. فراتر از این شرکت خواهد شد که برای نشان دادن امکان سنجی تولید رمان مواد سیلیکون و آند هر دو از لحاظ اقتصادی و در مقیاس. برای BEVs صلاحیت بار و توسعه چرخه هستند طبعا دیگر. IDTechEx پیش بینی است که باتری های لیتیوم یون با استفاده از سیلیکون غالب آند به حساب برای درصد قابل توجهی از کل مستقر ظرفیت تا اواخر 2020s.

به روز شده گزارش از IDTechEx “لی-یون باتری 2020-2030” فراهم می کند تجزیه و تحلیل عمیق تر از آند سیلیکون, بازیکن, درگیری و بازارهای بالقوه و همچنین در عمق بررسی اجمالی از نوع Li-ion صنعت و بازار به طور کلی. بر اساس UK-تحلیلگران IDTechEx ارائه تجزیه و تحلیل و بینش در جنبه های مختلف ذخیره سازی انرژی در بازار است.

برای پیدا کردن اطلاعات بیشتر در مورد ذخیره سازی انرژی تحقیقات موجود از IDTechEx بازدید www.IDTechEx.com/research/EV و یا برای ارتباط با دیگران در این موضوع IDTechEx میزبانی: وسایل نقلیه الکتریکی – همه چیز در حال تغییر نوامبر 18-19 سال 2020, سانتا, کلارا, ایالات متحده آمریکا www.EnergyStorageUSA.tech.

IDTechEx راهنماهای استراتژیک کسب و کار تصمیم گیری از طریق آن تحقیق مشاوره و رویداد, محصولات, کمک به شما سود از فن آوری های نوظهور. برای کسب اطلاعات بیشتر در IDTechEx پژوهش و مشاوره تماس بگیرید [email protected] و یا بازدید www.IDTechEx.com.

رسانه های تماس:

جسیکا Abineri
هماهنگ کننده بازاریابی
[email protected]
+44-(0)-1223-812300

منبع IDTechEx

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de