Nézőpont: a verseny bekapcsol az EV akkumulátor -ellátási válság elkerülésére

Ezeknek a nagyon szükséges nyersanyagoknak a csökkentett rendelkezésre állása, valamint a növekvő aggodalommal tölti el a geopolitikai és néha hírnév kockázatait, amelyek a bányákból származó bányákból származnak, amelyek társadalmi-gazdasági és környezeti kihívásokkal szembesülnek, az alternatív akkumulátorok keresése.

Noha a lítium széles körben elérhető a Föld kéregében, a közelmúltban a mainstream akkumulátor elektromos jármű (BEV) termelésére irányuló globális lökés miatt az alapanyag igénye felszállt, és az árak exponenciálisan növekedtek. 2015 -ben a lítiumigénynek csak 30% -a volt az akkumulátorok számára, de 2030 -ra ez várhatóan 95% -ra nőtt.

Az UK Advanced Propulsion Center nemrégiben közzétett jelentése arra a következtetésre jutott, hogy a szerény globális lítiumhiány valószínűleg 2025 -ben jelentősen növekszik, 2030 -ra. Szüksége van, potenciálisan megállítva a BEV-termelést és megakadályozva a nettó-nulla-kibocsátási célok teljesülését. Az új bányák létrehozása lehetőség, de ez évekbe telik.

A lítium beszerzése nem az egyetlen probléma, a nikkel és a kobalt szintén hiányos. Az ezen ásványok kinyerésére alkalmazott gyakorlatokkal kapcsolatos kérdések szintén fontos szempontok az autógyártók számára. A Tesla nemrégiben meghatározta az ásványok bányákból történő beszerzésére vonatkozó stratégiáját annak érdekében, hogy biztosítsa a készleteket, és figyelemmel kísérje a minőségi és etikai normákat.

Az út

A villamosfokú út felé vezető ellátási válság elkerülésére irányuló versenyen az autógyártók feltárják az alternatív akkumulátor -vegyszerek potenciálját. A Tesla lítium vas -foszfát (LFP) akkumulátorokat használ a 3. modell és más standard tartományokhoz. Míg az LFP akkumulátorok alacsonyabb energia sűrűségűek, a töltési és biztonsági jellemzők jobbak, mint a nikkel-alapú társaik, és hosszabb élettartamból részesülnek.

A jelenleg fejlesztés alatt álló egyéb akkumulátor-vegyszerek közé tartoznak a grafén akkumulátorok, amelyek a jövőben helyettesíthetik a lítium-ion akkumulátorok szükségességét. Az akkumulátorgyártók esetében a grafénnek számos előnye van a meglévő lítium-ion-vegyszerekkel szemben, ideértve a gyorsabb újratöltési időket, a nagyobb viselet ellenállását, a jobb biztonságot és a hosszabb élettartamot. A legfontosabb hátrány jelenleg a költség, bár ez a jövőben csökkentheti. A kínai autógyártó, a GAC, először egy grafén akkumulátorral forgalmazott minden elektromos SUV-jében, az AION V-ben, amely tavaly termelésbe került.

Az egész szilárdtest akkumulátorok (ASSBS) szintén a sok innovációs tevékenység középpontjában állnak, és a szabadalmi bejelentési tevékenység intenzív. A K + F ezt a területet legalább rövid távon az EV akkumulátorgyártók „Szent gráljának” nevezték, mivel a standard lítium-ion akkumulátor energia sűrűségének megduplázza. A technológia magában foglalja a folyékony elektrolitot szilárd elektrolitra való cseréjét, amely bár nehezebb növelheti az akkumulátor teljesítményét, és ami fontos az autós számára, növeli a vezetési tartományt.

A lítium-ion szabadalmi bejelentő óriások, mint például a Samsung, a Panasonic, az LG és a Toyota, aktívak ezen a területen, és várhatóan továbbra is folytatják a szilárdtest innovációt. Különösen úgy tűnik, hogy a Toyota átfogja a szilárdtest technológiát, és felelős volt az Európai Szabadalmi Hivatal (EPO) szilárdtest -technológiájával kapcsolatos összes szabadalmi bejelentés kb. Alig néhány év múlva, és a legtöbb autógyártó már együttműködik a technológiai partnerekkel ennek a technológiának a fejlesztésében.

Annak ellenére, hogy még nem került forgalomba, az EV akkumulátor-ellátási válság elkerülésére irányuló másik futó a nátrium-ion technológia. Annak ellenére, hogy az építés hasonló a lítium-ion akkumulátorokhoz, a nátrium-ion akkumulátorok potenciálisan környezetbarátabbak, mivel elsősorban nátrium-kloridot használnak, amely az óceánban gazdag, és viszonylag könnyen hozzáférhető. A lítium-ion akkumulátorokkal ellentétben nem támaszkodnak a nikkelre, a kobaltra és a mangánra, és ehelyett széles körben elérhető anyagokat használnak, mint például a poroszkék, egy ferrocianid-só, amelyet általában pigmentként használnak festékben. A Natron Tech Company számos iparágvezető nátrium-ion akkumulátor-technológiát fejlesztett ki, és 2023-ban megkezdi kereskedelmi termékének tömegtermelését.

Gyors

Az EV -kkel szembeni verseny a legnagyobb és leggyorsabb változás, amelyet az autóipar valaha látott, és az új akkumulátor -kémia megtalálására irányuló innovációs tevékenység szintje példátlan.

Az EPO által közzétett adatok megerősítik, hogy a nem lítium-ion kémiai találmányok szabadalmi bejelentései folyamatosan növekszenek. Még nem világos, hogy melyik technológia lesz a jövőben domináns, de a győztes valószínűleg olyan, amely képes elkerülni a szállítási válságot, miközben fenntarthatóbb megoldást nyújt, amely az autósok számára az elvárásukra számít.

Ben Palmer az európai szellemi tulajdonjogi cég partnere és szabadalmi ügyvédje, Withers & Rogers- Külön ismeretekkel rendelkezik az akkumulátor technológiáiról és az EV iparról.