Punct de vedere: cursa este pornită pentru a evita o criză de alimentare a bateriei EV

Disponibilitatea diminuată a acestor materii prime mult necesare, combinate cu o îngrijorare din ce în ce mai mare cu privire la riscurile geopolitice și uneori reputaționale atașate la aprovizionarea lor din mine din țări care se confruntă cu provocări socio-economice și de mediu, determină căutarea chimicelor alternative pentru baterii.

În timp ce litiu este disponibil pe scară largă în scoarța Pământului, producția recentă globală a producției de vehicule electrice cu baterii (BEV) a provocat cererea pentru această materie primă să crească, iar prețurile au crescut exponențial. În 2015, doar 30% din cererea de litiu a fost pentru baterii, dar până în 2030, acest lucru este de așteptat să fi crescut la 95%.

Un raport publicat recent de Advanced Propulsion Center Marea Britanie a ajuns la concluzia că un deficit de litiu modest este probabil în 2025, lărgindu -se semnificativ până în 2030. Dacă minele actuale nu pot satisface cererea globală, atunci producătorii de baterii nu vor putea furniza litiu Aceștia au nevoie, care poate opri producția de BEV și prevenirea îndeplinirii obiectivelor de emisii de net-zero. Crearea de noi mine este o opțiune, dar acest lucru ar dura ani de zile.

Aprovizionarea litiului nu este singura problemă, nichelul și cobaltul sunt, de asemenea, în livrare. Problemele legate de practicile utilizate pentru extragerea acestor minerale particulare sunt, de asemenea, o considerație importantă pentru producătorii de mașini. Tesla și -a stabilit recent strategia de aprovizionare a mineralelor direct din mine, în încercarea de a asigura aprovizionarea și de a urmări cu atenție standardele de calitate și etice.

Ruta

Într -o cursă pentru a evita o criză de aprovizionare pe ruta către electrificare, producătorii de mașini explorează potențialul chimicelor alternative pentru baterii. Tesla folosește baterii cu fosfat de fier de litiu (LFP) pentru modelul 3 și alte intervale standard. În timp ce bateriile LFP au o densitate energetică mai mică, caracteristicile de încărcare și siguranță sunt mai bune decât omologii lor pe bază de nichel și beneficiază de o durată de viață mai lungă.

Alte chimice de baterie în curs de dezvoltare includ baterii grafen, care ar putea înlocui nevoia de baterii cu litiu-ion în viitor. Pentru producătorii de baterii, grafenul are mai multe avantaje față de chimiciile litiu-ion existente, inclusiv timpi de reîncărcare mai rapide, mai multă rezistență la uzură, siguranță îmbunătățită și o durată de viață mai lungă. Principalul dezavantaj este în prezent costul, deși acest lucru ar putea reduce în viitor. Producătorul de mașini chineze, GAC, a fost primul să comercializeze cu o baterie grafen în SUV-ul său electric, Aion V, care a intrat în producție anul trecut.

Bateriile cu stat-solid (ASSB) sunt, de asemenea, în centrul atenției unei mari activități de inovare, iar activitatea de depunere a brevetelor este intensă. Această zonă a cercetării și dezvoltării a fost descrisă drept „Sfântul Graal” pentru producătorii de baterii EV, cel puțin pe termen scurt, datorită potențialului său de a dubla densitatea energetică a unei baterii cu litiu standard. Tehnologia implică înlocuirea electrolitului lichid cu electrolit solid, care, în timp ce mai greu ar putea crește performanța bateriei și, mai important pentru automobilist, creșterea gamei de conducere.

Giganții de depunere a brevetelor cu ioni de litiu, cum ar fi Samsung, Panasonic, LG și Toyota, sunt activi în acest domeniu și se poate aștepta să continue să conducă inovația în stare solidă înainte. Toyota pare, în special, să îmbrățișeze tehnologia solidă și a fost responsabilă pentru depunerea a aproximativ 15% din totalul cererilor de brevete referitoare la tehnologia de stat solid la Oficiul European de Brevete (EPO) în perioada 2014 - 2018. Producția mainstream de ASB este considerată a fi a fi a fi a fi La doar câțiva ani distanță, iar majoritatea producătorilor auto lucrează deja cu Tech Partners pentru a dezvolta această tehnologie.

Deși nu este încă comercializat, un alt alergător în cursă pentru a evita o criză de alimentare cu baterii EV este tehnologia de sodiu-ion. În ciuda faptului că sunt similare în construcții cu bateriile cu ioni de litiu, bateriile cu ioni de sodiu sunt potențial mai ecologice, deoarece folosesc în principal clorură de sodiu, care este abundentă în ocean și este relativ ușor de accesat. Spre deosebire de bateriile cu ioni de litiu, acestea nu se bazează pe nichel, cobalt și mangan și, în schimb, folosesc materiale disponibile pe scară largă, cum ar fi albastru prusac, o sare de ferocianidă mai frecvent utilizată ca pigment în vopsea. Tech Company, Natron, a dezvoltat o serie de tehnologii de baterii cu ioni de sodiu lider în industrie și urmează să înceapă producția în masă a produsului său comercial în 2023.

Rapid

Cursa către EVS este cea mai mare și cea mai rapidă schimbare pe care a văzut -o industria auto, iar nivelul de activitate de inovare vizat să găsească noi chimice pentru baterii este fără precedent.

Datele publicate de EPO confirmă faptul că înregistrările de brevete pentru invențiile de chimie non-litiu-ion sunt în continuă creștere. Nu este clar ce tehnologie va deveni dominantă în viitor, dar câștigătorul este probabil să fie unul care este capabil să evite o criză de aprovizionare, oferind în același timp o soluție mai durabilă care să le ofere automobilistilor performanța pe care o așteaptă.

Ben Palmer este partener și avocat la firma de proprietate intelectuală europeană, Withers & Rogers. El are cunoștințe de specialitate despre tehnologiile bateriei și industria EV.