Традиционные автомобили, потребляющие газ, в настоящее время перепродают электромобили по цене почти 50 к одному. Основной причиной этого разрыва является высокая стоимость литий-ионных аккумуляторов. под капотом. Но новый производственный подход, разработанный исследователями из Массачусетского технологического института и стартапа 24M, может значительно снизить стоимость аккумуляторов. одновременно улучшая их производительность и делая их более легко перерабатываемыми.
Литий-ионные аккумуляторы являются наиболее широко используемым типом аккумуляторов. Они найдены в бытовой электронике, которую вы будете как смартфоны и планшеты, а также много электромобилей. (среди других приложений), поэтому любое снижение стоимости, особенно столь существенное, может вызвать серьезные волнения в целом ряде отраслей.
Лучший производственный процесс
Текущий процесс производства литий-ионных батарей остался относительно неизменным с момента их создания два десятилетия назад. «Мы заново изобрели этот процесс», — сказал Йет-Мин Чианг, профессор керамики Kyocera в MIT и соучредитель 24M.
В отличие от традиционных ионно-литиевых батарей, которые сделаны с твердыми электродами, в батареях 24M используется «полутвердый» электрод. Это гибрид так называемых «проточных батарей» (где электроды представляют собой суспензии мельчайших частиц, переносимых жидкостью и прокачиваемых по всей батарее), и обычных твердых.
Чан говорит, что им удалось избавиться от более 80 процентов неэнергетических материалов, хранящихся в батарее. , увеличив размер электрода более чем в пять раз по сравнению с обычной литий-ионной батареей.
Компания утверждает, что этот новый дизайн упрощает производственный процесс, позволяя им производить батареи за половину стоимости и за одну пятую от времени традиционных батарей.
Сгибаемые батареи
По словам Чанга, новая система не только оптимизирует производственный процесс — она также производит более гибкую и эластичную батарею. В то время как традиционные литий-ионные аккумуляторы содержат хрупкие электроды, которые имеют тенденцию к растрескиванию под давлением, новая система 24M производит аккумуляторные элементы, которые можно сгибать или складывать без сбоев. Компания даже утверждает, что ее аккумуляторные элементы могут выдержать проникновение пули.
По словам Чанга, это повысит безопасность и долговечность литий-ионных аккумуляторов. Это может иметь большое значение для электромобилей, где пожар является проблемой. Именно по этой причине Tesla хранит свои батареи внутри бронированного корпуса. Устранение необходимости в этой оболочке может снизить вес и упростить техническое обслуживание.
Будущее производства батарей?
24M произвела первоначальный запуск 10 000 образцов батарей для отправки потенциальным партнерам и клиентам для тестирования. В настоящее время компания сосредоточена на установках масштаба сети, которые используются для обеспечения резервного копирования возобновляемых источников энергии. источников, которые производят прерывистую продукцию, такую как энергия ветра и солнца. Среди ее ранних партнеров — нефтяная компания в Таиланде и японский производитель тяжелой техники IHI Corp.
Электромобили также находятся на радаре Чанга. На самом деле он давно интересуется транспортными приложениями: он выделил 24 млн. Из своей предыдущей компании A123 Systems, которая производила литий-ионные аккумуляторы специально для электромобилей.
По оценкам Чанга, к 2020 году 24M сможет производить литий-ионные аккумуляторы менее чем за 100 долларов США за киловатт-час мощности. Венкат Вишванатан, доцент кафедры машиностроения в Университете Карнеги-Меллона, говорит, что новая конструкция батарей 24M «может сделать то же самое своего рода нарушение производства [литий-ионных] батарей, как то, что мини-заводы сделали со встроенными сталелитейными заводами ».
Последствия более дешевого и более эффективного процесса производства аккумуляторов очевидны. Экономия на уровне производства может быть передана потребителю, что делает более доступными продукты и дает больший стимул выбирать электромобили по сравнению с их газовыми аналогами.
«Для меня окончательная победа будет в том случае, если это станет стандартом де-факто для производства батарей во всем мире», — сказал Чан.
Что вы думаете о новом подходе 24M к производству аккумуляторов? Будут ли более дешевые литий-ионные аккумуляторы влиять на вашу повседневную жизнь? Дайте нам знать ваши мысли в комментариях ниже!