Точка зрения: гонка включена, чтобы предотвратить кризис питания батареи.
Уменьшенная доступность этого столь необходимого сырья, в сочетании с растущей обеспокоенностью геополитическим и иногда репутационным рисками, связанным с поиском их из шахт в странах, которые сталкиваются с социально-экономическими и экологическими проблемами, способствует поиску альтернативных химических исследований батареи.
В то время как литий широко доступен в коре Земли, недавнее производство глобального толчка к основному электромобилю (BEV) приводило к росту спроса на этот сырье, а цены увеличились в геометрической прогрессии. В 2015 году только 30% спроса на литий предназначался для батарей, но к 2030 году ожидается, что это увеличилось до 95%.
В отчете, опубликованном недавно в Центре передового движения Великобритания, пришел к выводу, что скромный глобальный дефицит лития, вероятно, в 2025 году, значительно расширяясь к 2030 году. Если нынешние шахты не могут удовлетворить глобальный спрос, то производители аккумуляторов не смогут найти литий Они нуждаются, возможно, остановив производство BEV и предотвращение достижения целей выбросов в чисто-нулевом. Создание новых шахт - это вариант, но это займет годы.
Поиск лития не единственная проблема, никель и кобальт также не хватает. Проблемы, связанные с практикой, используемыми для извлечения этих конкретных минералов, также являются важным фактором для производителей автомобилей. Tesla недавно изложила свою стратегию для поиска минералов непосредственно от шахт, чтобы обеспечить поставки и пристально следить за качественными и этическими стандартами.
Маршрут
В гонке, чтобы предотвратить кризис снабжения на маршруте к электрификации, производители автомобилей изучают потенциал альтернативных химических исследований батареи. Tesla использует батареи литиевого железа фосфата (LFP) для своей модели 3 и других стандартных диапазонов. В то время как батареи LFP имеют более низкую плотность энергии, характеристики зарядки и безопасности лучше, чем их коллеги из никеля, и выигрывают от более длительного срока службы.
Другие химии батареи, в настоящее время находящиеся в настоящее время, включают в себя графеновые батареи, которые могут заменить потребность в литий-ионных батареях в будущем. Для производителей аккумуляторов Graphene имеет несколько преимуществ по сравнению с существующими химиями литий-ионных химией, включая более быстрое время перезарядки, большую устойчивость к износу, повышение безопасности и более длительный срок службы. Основным недостатком в настоящее время является стоимость, хотя это может уменьшить в будущем. Китайский автомобиль, GAC, впервые выступил с графеновой батареей в своем полностью электрическом внедорожнике, Aion V, который в прошлом году вступил в производство.
Актуальные батареи (ASSB) также находятся в центре внимания большой инновационной деятельности, и активность подачи патентов является интенсивной. Эта область исследований и разработок была описана как «Святой Грааль» для производителей батарей EV, по крайней мере, в краткосрочной перспективе из-за его потенциала удвоить плотность энергии стандартной литий-ионной батареи. Технология включает в себя замену жидкого электролита твердым электролитом, который, хотя и более тяжелый, может повысить производительность батареи и, что важно для автомобилиста, увеличить диапазон вождения.
Литий-ионные патентные гиганты, такие как Samsung, Panasonic, LG и Toyota, активны в этой области и можно ожидать, что они будут продолжать двигать инновациями в твердого состоянии. В частности, Toyota, по -видимому, использует технологию твердого состояния и отвечала за подачу около 15% всех патентных приложений, связанных с технологиями твердого состояния в Европейском патентном отделении (EPO) в период 2014 - 2018 года. Основное производство ASSB, как считается Спустя всего несколько лет, и большинство автопроизводителей уже работают с Tech Partners для разработки этой технологии.
Хотя его еще предстоит коммерциализировать, еще одним бегуном в гонке, чтобы предотвратить кризис по питанию батареи EV, является технология натрия. Несмотря на то, что натрие-ионные аккумуляторы схожи были похожи на литий-ионные батареи, потенциально более экологически чистые, поскольку они в основном используют хлорид натрия, который в изобилии в океане и относительно легко доступ. В отличие от литий-ионных батарей, они не зависят от никеля, кобальта и марганца и вместо этого используют широко доступные материалы, такие как прусский синий, ферроцианидная соль, чаще используемая в качестве пигмента в краске. Tech Company, Natron, разработала ряд ведущих в отрасли технологий натриевых ионных аккумуляторов и начнет начать массовое производство своего коммерческого продукта в 2023 году.
Стремительный
Гонка к EVS является самым большим и самым быстрым изменением, которое когда -либо наблюдалась автомобильная промышленность, и уровень инновационной деятельности, нацеленный на поиск новых химических исследований батареи, является беспрецедентным.
Данные, опубликованные EPO, подтверждают, что патентные подачи заявок на нелицеловые изобретения химии неуклонно увеличиваются. Остается неясным, какая технология станет доминирующей в будущем, но победитель, вероятно, будет тем, кто сможет предотвратить кризис снабжения, обеспечивая более устойчивое решение, которое дает автомобилистам ожидаемое их производительность.
Бен Палмер - партнер и патентный адвокат в европейской фирме по интеллектуальной собственности, Withers & RogersАнкет Он обладает специализированными знаниями о технологиях аккумуляторов и индустрии электромобилей.