ሶዲየም-አዮን፡ የሚሞሉ ባትሪዎች የወደፊት ዕጣ እዚህ አለ?

የሞባይል ስልካችን ባትሪዎች ለየብቻ ለመሙላት ወይም በሚያስፈልግ ጊዜ በራሳችን ለመተካት በደስታ የምናነሳበት ጊዜ አልፏል። በእርግጥ በአሁኑ ጊዜ በገበያ ላይ ያሉ ሁሉም የስማርትፎኖች ባትሪዎች አብሮገነብ በመሆናቸው ሙሉ በሙሉ ተንቀሳቃሽ እንዳይሆኑ ያደርጋቸዋል። ይህ ማለት ብዙዎቻችን ምናልባት በአሁኑ ጊዜ ስልኮቻችንን ስለሚሞሉት ባትሪዎች አይነት ምንም ሀሳብ የለንም ማለት ነው። ለዚያ አጭር መልስ የሊቲየም ባትሪዎች ነው, ረጅም መልስ ግን ሁለት ዋና ዋና የሊቲየም ባትሪዎች ናቸው-ሊቲየም-አዮን (ሊ-አዮን) እና ሊቲየም-ፖሊመር (ሊ-ፖ) ባትሪዎች.

በአሁኑ ጊዜ የ Li-ion ባትሪዎች ለአብዛኞቹ የአይፎን እና የሳምሰንግ ስልክ ሞዴሎች በጣም ተወዳጅ የስልክ ባትሪዎች ሲሆኑ፣ ስልኮቻቸው በ Li-po ባትሪዎች የተደገፉ ኃይለኛ ሞዴሎችን እያሳደጉ በመሆናቸው የሊ-ፖ ባትሪዎች ሳምሰንግ እና ዢያንን ጨምሮ ዋና ዋና የምርት ስሞችን እየያዙ ነው። ሆኖም በሊቲየም ባትሪ ቤተሰብ መካከል የሚደረገው ትግል በቀጠለበት ወቅት፣ የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች (ና-አዮን) በጸጥታ ሌላ አዲስ እጩ ሆነው ብቅ ብለዋል እንደገና ሊሞሉ የሚችሉ የባትሪ ኢንዱስትሪዎችን በማዕበል ሊወስድ ይችላል። በሶዲየም ላይ የተመሰረቱ ባትሪዎችን ልዩ የሚያደርጋቸው ምን እንደሆነ፣ ለምን ብዙዎች እንደ ወደፊት ለሚሞሉ ባትሪዎች እንደሚመለከቷቸው እና በእርግጥ ከእነሱ ጋር የሚመጡትን የንግድ እድሎች ለማወቅ ያንብቡ።

ዝርዝር ሁኔታ
በሚሞሉ ባትሪዎች የገበያ ሁኔታ
የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች: ወደፊት የሚሞሉ ባትሪዎች?
ዘላቂ ውጤት

በሚሞሉ ባትሪዎች የገበያ ሁኔታ

በ109.5 እንደገና የሚሞሉ ባትሪዎች ገበያው በ2022 ቢሊዮን ዶላር የተገመተ ሲሆን ወደ ላይ ከፍ ይላል ተብሎ ይጠበቃል። US $ 165.5 ቢሊዮን እ.ኤ.አ. በ 2028 አጠቃላይ ዓመታዊ የእድገት ምጣኔን (CAGR) 6.93 በመቶ በመምታት። ከሚሞሉ ባትሪዎች ገበያ መካከል የ Li-ion ባትሪዎች ገበያ ድርሻ ከሌላ ዓለም አቀፍ ገበያ ጋር የማይካድ የገበያ መሪ እንደሆነ ግልጽ ነው። ምርምር እሴቱ በ18.1% CAGR እንደሚጨምር እና በ182.53 ከUS$2030 በላይ እንደሚደርስ የሚተነብይ መጣጥፍ።

በሶዲየም-አዮን ባትሪ ቴክኖሎጂ ፈር ቀዳጅ የሆነው ፋራዲዮን ሊሚትድ ሙሉ በሙሉ በህንድ ውስጥ ከሚገኙት Reliance Industries ቅርንጫፎች በአንዱ ከገዛ በኋላ የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች የህዝቡን ፍላጎት አንግሰዋል። £ 100 ሚልዮን በ 2022 መጀመሪያ ላይ የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ገበያ አቅም የኃይል ማጠራቀሚያ ስርዓቶች በተለይም እንደ ንፋስ እና የፀሐይ ኃይል ባሉ ታዳሽ ምንጮች መካከል ጉልህ እንደሚሆን ይጠበቃል። ስለዚህም ሀ CAGR ከ 14.68% እ.ኤ.አ. ከ 2022 እስከ 2027 ፣ አሃዙን ከ 244 ሚሊዮን ዶላር ወደ 609 ሚሊዮን ዶላር በማምጣት ከመጀመሪያው አጠቃላይ ድምር 2.5 ጊዜ ያህል።

የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች: ወደፊት የሚሞሉ ባትሪዎች?

ረዘም ላለ ጊዜ የሚቆይ

እ.ኤ.አ. ጁላይ 2022 በሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ልማት ታሪክ ውስጥ አስደሳች ወር ነበር ፣ ምክንያቱም በወሩ የመጀመሪያ ሳምንት የሳይንስ ዜና ድህረ ገጽ ታየ። ሪፖርት ማድረግ አዲስ የኤሌክትሮላይት ቀመር በሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ምትክ ላይ ሊሆን የሚችል አስደሳች ግኝት፣ ይህም የኃይል መሙያውን/የፍሳሹን ፍሰት ከፍ ማድረግ ብቻ ሳይሆን 900+ ዑደቶችን ከደረሰ በኋላም የተረጋጋ አፈጻጸምን ማስቀጠል ችሏል። የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ድግግሞሹ ግኝቱ በዚህ ብቻ አላቆመም ነገር ግን ከአንድ ሳምንት ገደማ በኋላ በትልቅ የዕረፍት ጊዜ ማስታወቂያ ቀጠለ። መግለጫ ከፓስፊክ ሰሜን ምዕራብ ብሔራዊ ላቦራቶሪ (PNNL) በሃይል ዲፓርትመንት ስር.

እንደ እውነቱ ከሆነ፣ የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ከዓመት በፊት፣ በጁላይ 2021፣ የዓለማችን ትልቁ የሊቲየም-አዮን ባትሪ አምራች የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች (ኢቪ) የኮንቴምፖራሪ አምፔሬክስ ቴክኖሎጂ ኃ.የተ.የግ.ማ. የሶዲየም-ion ባትሪዎች ለ EVs. በ2022 ሶስተኛ ሩብ መጀመሪያ ላይ የፒኤንኤንኤል ቡድን ግኝቶች በእርግጠኝነት የሶዲየም-አዮን ባትሪ መሻሻልን ከፍ አድርገዋል።

በአዲሱ የዲዛይናቸው የሶዲየም-አዮን ባትሪ አዘገጃጀት ውስጥ ካሉት በጣም አስደናቂ ዝመናዎች አንዱ የምርምር ቡድኑ የባትሪውን ረጅም ጊዜ የመቆየት ችሎታ በቤተ ሙከራ ሙከራዎች ውስጥ በፈሳሽ ዋና አካላት ውስጥ ብልጥ በሆነ መንገድ ማራዘም መቻሉ ነው። በዚህ የቀመር መቀየሪያ ምክንያት በባትሪዎቹ ውስጥ ያለውን የኢነርጂ ዝውውር እንደ ደም የሚያገለግል የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ኤሌክትሮላይቶች ማረጋጊያ ተሻሽሏል በዚህም የባትሪዎችን ዘላቂነት ለማሳደግ ረድቷል።

የፒኤንኤንኤል ተመራማሪዎች ከሊቲየም-አዮን ሲስተሞች ጋር ሲነፃፀሩ በሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ላይ የደህንነት ስጋቶችን ገልጸዋል ከሊቲየም የበለጠ የኬሚካል እንቅስቃሴ ተፈጥሮ, ይህም የፍንዳታ ወይም ከባድ አደጋዎችን ይጨምራል. በከፍተኛ ቮልቴጅ ውስጥ ሊሰራ የሚችል እና የተለያዩ የሙቀት መጠኖችን የሚቋቋም እሳትን የሚያጠፋ ንጥረ ነገር መቀበል ጀመሩ. የዚህ አዲስ የተሻሻለ ባህሪ ውጤት ለሶዲየም-ion ባትሪዎች ረጅም የዑደት ህይወትን ለማቅረብ የሚረዳው በአኖድ ላይ የተረጋጋ, እጅግ በጣም ቀጭን የሆነ የመከላከያ ሽፋን መፍጠር ነው.

እነዚህ ሁሉ እድገቶች ተመራማሪዎቹ እስከ 90% የሚሆነውን የሶዲየም-ion ባትሪዎችን አቅም እንዲቆጥቡ የሚያስችሏቸው መሆናቸው በጣም አስፈላጊ ነው ይህም ማለት ከ 300+ ዑደቶች የተራዘመ የኃይል መሙያ ዑደት በኋላ እንኳን በጣም ትንሽ የአቅም ማጣት ሊኖር ይችላል ማለት ነው። በሌላ አነጋገር፣ እነዚህ ሁሉ የቅርብ ጊዜ ማሻሻያዎች ነባሩን የበለጠ ለማራዘም ይረዳሉ የሶዲየም-ion ዕድሜ 10 ዓመታት ይጠበቃል ባትሪዎች. እነዚህን በጣም የቅርብ ጊዜ እድገቶች በእይታ ውስጥ ለማስቀመጥ አብዛኛዎቹ አምራቾች ዋስትና ሰጥተዋል 300-500 የኃይል መሙያ ዑደቶች or 3% አካባቢ ከመጥፋቱ ከ5-20 ዓመታት በፊት (80% ተይዟል) ለሊቲየም-አዮን ባትሪዎች አቅም አፈጻጸም።

ዝቅተኛ ወጭዎች

ከተፈጥሮ ሀብት አንፃር የሶዲየም ወጪዎች ከሊቲየም ያነሱ ናቸው ምክንያቱም ሶዲየም እንደሚከተለው ተዘርዝሯል። ቁጥር 6 ኛ በብዛት የሚገኘው አካል በዓለም ላይ 2.6% የሚሆነውን የምድር ንጣፍ ይይዛል. በሌላ በኩል ሊቲየም 0.002% ብቻ ይይዛል እና ነው። በገበታው ላይ 33 ኛ ደረጃ ላይ ተቀምጧል በምትኩ. በሶዲየም-አዮን ባትሪዎች እና በሊቲየም-አዮን ባትሪዎች መካከል ያለው የወጪ ንጽጽር ምንም አዲስ ነገር አይደለም; በስታንፎርድ ዩኒቨርሲቲ ተመራማሪዎችለምሳሌ ሶዲየም-አዮን ከዋጋ አንፃር የተሻለ አማራጭ እንደሆነ እና በስፋት ጥቅም ላይ እንዲውል ለማድረግ ጥረት በማድረግ ለሚሞሉ ባትሪዎች አጠቃላይ የማምረቻ ወጪን ዝቅ ለማድረግ ጥረት አድርጓል። ይሁን እንጂ ከስታንፎርድ ዩኒቨርሲቲ የተገኘው ሪፖርት ከ5 ዓመታት በፊት የተደረገው የሊቲየም ዋጋ በቶን 160,000 RMB (በዚያን ጊዜ 24,000 የአሜሪካ ዶላር በቶን አካባቢ) ሲረጋጋ እንደነበር አስታውስ።

እስካሁን ድረስ፣ የሊቲየም ዋጋ ማሻቀቡን የቀጠለ ሲሆን ከ350 ዓመታት በፊት ከነበረው ከ5 በመቶ በላይ ብልጫ ያለው ሲሆን ይህም ከመቼውም ጊዜ በላይ ከፍተኛ ደረጃ ላይ ደርሷል። RMB 590,000 በቶን እ.ኤ.አ. ከኖቬምበር 2022 ጀምሮ በሊቲየም ጥሬ ዕቃዎች ውስጥ ያለው አስገራሚ ጭማሪ ከ 4 ኛው ሩብ 2020 ጀምሮ ካለው የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ፍላጎት (ኢቪዎች) ጋር ተመሳሳይ ነው። በቻይና ውስጥ አብዛኛው የሊቲየም ጥሬ ዕቃዎች በባትሪ ደረጃ የሚመረቱ መሆናቸው ሁኔታውን የበለጠ አባብሶታል ይህ ማለት የኃይል ማከማቻ ዋጋም በዓለም አቀፍ የመርከብ ክፍያዎች ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል ፣ይህም ከቅርብ ዓመታት ወዲህ በዓለም አቀፍ የጤና እና የአቅርቦት ሰንሰለት ኢንደስትሪ መቋረጥ ከፍተኛ ተጽዕኖ አሳድሯል።

ታላቁ የማያቋርጥ የዋጋ ጭማሪ አሁን በሊቲየም ላይ የተመሰረቱ አካላት ምትክ ለማግኘት ወሳኝ ምክንያት ነው፣ እና በተፈጥሮ የተትረፈረፈ ሶዲየም-አዮን አቅርቦቱን እና መገኘቱን ያረጋግጣል ፣ እሱ ራሱ ለታማኝ ዝቅተኛ ዋጋ አማራጭ ማረጋገጫ ነው። ይህ ለሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ማሻሻያ ሂደት በሚደረገው የምርምር ፍለጋ ውስጥ አሳማኝ ምክንያት ይሰጣል ፣ በተለይም አብዛኛዎቹ የኢንዱስትሪ ባለሙያዎች የሶዲየም ምትክ በሚሞሉ ባትሪዎች ወጪን ለመቀነስ ይረዳል ብለው ያምናሉ። ከ20-40%.

ትልቅ ልኬት

አብዛኞቻችን የሊቲየም-አዮን ባትሪዎችን ለስልኮቻችን፣ ላፕቶፖች፣ ለተለያዩ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች እና ለኤሌክትሪክ መኪኖቻችን እንዲሁም ለተለያዩ የፍጻሜ አገልግሎት ክፍሎች ዛሬ የምንጠቀመው ቢሆንም፣ ብዙዎቻችን እነዚህ ባትሪዎች በተለምዶ ከሚታወቁት ተግባራት በበለጠ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ እንደሚውሉ ሳናውቅ እንችላለን። ከኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች እና ኢቪ ኢንዱስትሪዎች በተጨማሪ ሁለቱ ሌሎች የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ትልቅ ገበያዎች ተዘርዝረዋል ከባድ የማሽን አያያዝ እና የኃይል ማከማቻ መስኮች, በተለይም የታዳሽ ኃይል ዘርፍ.

እና መልካም ዜናው ነው፡ የታዳሽ ሃይል ሴክተር በ 10 ዓመታት ውስጥ ዋጋው በእጥፍ ይጨምራል ተብሎ ይጠበቃል US $ 881.7 ቢሊዮን እ.ኤ.አ. በ 2020 ወደ 1,977.6 ቢሊዮን ዶላር በ 2030 ፣ CAGR 8.4% ደርሷል። ሆኖም ይህ ትልቅ አቅም ቢኖረውም የሊቲየም ወጪ አሁን ከፍተኛ ደረጃ ላይ በመድረሱ የታዳሽ ሃይል ዘርፍ የሊቲየም አዮን ፍላጎት ቀጣይነት ጥያቄ ውስጥ ገብቷል። ይህ በተለይ ከታዳሽ ኢነርጂ ኢንደስትሪ ከሚመጣው ከፍተኛ የኃይል ፍላጎት አንጻር እውነት ነው፣ ምክንያቱም ይህ የሚያሳየው የሊቲየም ዋጋ ማሻቀቡን ከቀጠለ አጠቃላይ አጠቃላይ ወጪ በጣም ከፍተኛ ነው ማለት ነው።

ይህ በእንዲህ እንዳለ ፣ የወጪውን ሁኔታ ወደ ጎን በመተው ፣ የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች በእውነቱ ናቸው። ለአካባቢ ተስማሚ አማራጭ አይደለምእንደ ኮባልት እና ኒኬል ያሉ መርዛማ ብረቶች በሊቲየም-አዮን ስለሚገኙ በተለይ ወደ መጠነ ሰፊ ማከማቻ ሲመጣ። እነዚህ ብረቶች በሚወገዱበት ጊዜ በውሃ ምንጮች እና ስነ-ምህዳሮች ላይ ጉዳት ሊያደርሱ ይችላሉ። የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ተገቢ ባልሆነ መንገድ መጣል ከቆሻሻ ማጠራቀሚያዎች ወይም ባትሪዎች መልሶ ጥቅም ላይ በሚውሉ ቦታዎች ላይ ካለው የእሳት ቃጠሎ ጋር ተያይዟል።

እንደ እድል ሆኖ፣ ከሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ጋር የተያያዙ ወጪዎችም ሆኑ የአካባቢ ስጋቶች ከሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ጋር ምንም ግንኙነት የላቸውም ምክንያቱም ሶዲየም በተፈጥሮ የበለፀገ በቀላሉ ከሚገኙ ርካሽ ቁሶች ከፍተኛ ዳግም ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል እና የተሻሻለ ደህንነት ያለው ስለሆነ። እነዚህ ሁሉ ምክንያቶች ሶዲየም-ionን ለጋራ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ለመደበኛ የባትሪ አፕሊኬሽኖች ብቻ ሳይሆን በጣም ትልቅ መጠን ያለው ማሰማራትን ለምሳሌ ለታዳሽ ሃይል ሃይል ማከማቻነት የተሻለ እጩ ያደርጉታል።

ዘላቂ ውጤት

በሳይንቲስቶች እና ተመራማሪዎች መካከል ያላሰለሰ የእድገት ጥረቶች የሚገኙትን ጥሬ እቃዎች በርካሽ እና በተሻለ የኢነርጂ መስክ ለመተካት ባደረጉት ጥረት የሶዲየም-ion ባትሪዎች አዳዲስ ግኝቶችን እና ማሻሻያዎችን አድርጓል። በሳይንቲስቶች የቀረቡት በርካታ ማስረጃዎች የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ከሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ጋር ሲነፃፀሩ ረጅም ጊዜ የሚቆይ አማራጭ ሊሆኑ እንደሚችሉ አረጋግጠዋል ፣በተለይ ለትላልቅ አፕሊኬሽኖች ከዝቅተኛ ወጪዎች ፣ ከተፈጥሮ ብዛት እና ከሶዲየም ዘላቂ ባህሪዎች አንፃር።

ለታዳሽ ሃይል መስክ መጠነ ሰፊ የኢነርጂ ማከማቻ ፍላጎት ልዩ ቋሚ እድገት የሚያመለክተው ለሶዲየም-አዮን ባትሪዎች እድገት ትልቅ ክፍል መኖሩ ነው ፣በተለይም እየጨመረ በሚሄደው የምርት ድግግሞሽ ዑደት። ስለዚህ ፍላጎት ያላቸው ባለሀብቶች ከፍተኛ ደረጃ ላይ ከመድረሱ በፊት ወደ ገበያው እንዲገቡ ይመከራሉ. በጅምላ ንግድ አነሳሶች እና ምንጮች ላይ ተጨማሪ መረጃ ለማግኘት ይጎብኙ አሊባባ ያነባል። በዛሬው ጊዜ.