Точка зору: гонка продовжує запобігти кризі подачі акумулятора EV
Зменшена доступність цієї необхідної сировини в поєднанні з зростаючою турботою про геополітичні, а іноді і репутаційні ризики, пов'язані з пошуком їх з шахт у країнах, що стикаються з соціально-економічними та екологічними проблемами, сприяють пошуку альтернативних хімічних батарей.
Незважаючи на те, що літіум широко доступний у земній корі, нещодавній глобальний поштовх до виробництва електричного транспортного засобу з основного акумулятора (BEV) спричинив попит на цю сировину, а ціни зросли експоненціально. У 2015 році лише 30% попиту на літію було для батарей, але до 2030 року, як очікується, це збільшиться до 95%.
У звіті, опублікованому нещодавно Advanced Protulsion Center UK, було зроблено висновок, що скромний глобальний дефіцит літій, ймовірно, у 2025 році, значно розширюється до 2030 року. Якщо поточні шахти не можуть задовольнити глобальний попит, то виробники акумуляторів не зможуть отримати літію Вони потребують, потенційно зупиняють виробництво BEV та запобігання виконанню цілей викидів NET-Zero. Створення нових мін - це варіант, але це займе років.
Літій, що постачає, не єдина проблема, нікель і кобальт також не вистачає. Питання, що стосуються практики, що використовуються для вилучення цих конкретних мінералів, також є важливим фактором для виробників автомобілів. Нещодавно Tesla викладала свою стратегію пошуку корисних копалин безпосередньо з шахт, намагаючись забезпечити запаси та пильно стежити за якісними та етичними стандартами.
Маршрут
У гонці про запобігання кризі постачання на маршруті до електрифікації виробники автомобілів вивчають потенціал альтернативних хімічних батарей. Tesla використовує акумулятори літієвого заліза (LFP) для своєї моделі 3 та інших стандартних діапазонів. Незважаючи на те, що акумулятори LFP мають меншу щільність енергії, характеристики зарядки та безпеки кращі, ніж їхні аналоги на основі нікелю та отримують користь від більш тривалого життя.
Інші хімічні батареї, які зараз розробляються, включають графенові батареї, які в майбутньому можуть замінити потребу в літій-іонних акумуляторах. Для виробників акумуляторів Graphene має кілька переваг перед існуючими літій-іонними хімічними хіміями, включаючи швидший час підзарядки, більшу стійкість до зносу, покращену безпеку та довший термін експлуатації. Основним недоліком в даний час є вартість, хоча це може зменшити в майбутньому. Китайський виробник автомобілів, GAC, спочатку мав ринок з графеновим акумулятором у своєму повністю електричному позашляховику, Aion V, який вийшов у виробництво минулого року.
Акумулятори з сулдатними державами (ASSB) також є центром великої інноваційної діяльності, а діяльність з подачі патентів є інтенсивною. Ця область НДДКР була описана як "Святий Грааль" для виробників акумуляторів EV, принаймні в короткостроковій перспективі, завдяки його потенціалу подвоїти щільність енергії стандартного літій-іонного акумулятора. Ця технологія передбачає заміну рідкого електроліту суцільним електролітом, який, хоча важчіші можуть підвищити продуктивність акумулятора і, що важливо для автомобіліста, збільшувати діапазон водіння.
Літій-іонний патент, що подає гігант, такі як Samsung, Panasonic, LG та Toyota, активні в цій галузі, і, як очікується, продовжуватимуть рухати твердої державної інновації вперед. Зокрема, Toyota, як видається, охоплює твердотільну технологію і відповідала за подання приблизно 15% усіх патентних заявок, що стосуються твердих державних технологій в Європейському патентному офісі (EPO) у період 2014 - 2018 рр. Всього за кілька років, і більшість автовиробників вже працюють з технічними партнерами, щоб розробити цю технологію.
Хоча його ще слід комерціалізувати, ще одним бігуном у гонці щодо запобігання кризі подачі акумулятора EV є технологія іонної натрію. Незважаючи на те, що він був схожий на літій-іонні акумулятори, батареї натрію потенційно є більш екологічними, оскільки вони в основному використовують хлорид натрію, який є в достатку в океані, і відносно легко отримати доступ. На відміну від літій-іонних акумуляторів, вони не залежать від нікелю, кобальту та марганцю, а натомість використовують широко доступні матеріали, такі як прусський синій, фероціанідна сіль, що частіше використовується як пігмент у фарбі. Tech Company, Natron, розробила низку провідних галузевих технологій акумуляторів натрію і планує розпочати масове виробництво комерційного продукту в 2023 році.
Швидкий
Перегони до EVS - це найбільша і найшвидша зміна, яку автомобільна промисловість коли -небудь бачила, і рівень інноваційної діяльності, спрямованої на пошук нових хімічних батарей, є безпрецедентним.
Дані, опубліковані EPO, підтверджують, що подання патентів на винаходи хімії, що не літію, постійно зростають. Залишається незрозумілим, які технології стануть домінуючими в майбутньому, але переможець, ймовірно, буде таким, який здатний запобігти кризі постачання, при цьому надає більш стійке рішення, яке дає автомобілістам продуктивність, яку вони очікують.
Бен Палмер - партнер і патентний адвокат у європейській фірмі з інтелектуальної власності, Вітерс і Роджерс. Він має спеціалізовані знання про технології акумуляторів та індустрію EV.