Content
Una necessitat cara
Però els electròlits d’estat sòlid són costosos de fer. Tal com em va dir el doctor Lorenzo Grande, analista tecnològic d’IDTechEx, que presentarà un seminari web sobre tecnologia de bateries d’estat sòlid el 25 d’octubre (detalls aquí si voleu escoltar-lo), el “cost per metre quadrat augmenta exponencialment amb la mida de la bateria que vulgueu fer. "
El cost per metre quadrat augmenta exponencialment amb la mida de la bateria.
El cost per a una bateria de pel·lícula fina podria ser de 20 a 30 dòlars per a una RFID petita, però el cost seria prohibitiu en els nivells de bateria dels telèfons intel·ligents. A aquesta escala, una alternativa d’estat sòlid podria costar milers de dòlars per una sola bateria.
Això és clarament una barrera per a les aplicacions electròniques de gran consum. Però, com va assenyalar el doctor Grande, fent referència a esdeveniments actuals:
Les bateries d’ions de liti, tal com les coneixem, contenen electròlits inflamables. Aquests electròlits es fabriquen generalment a partir de substàncies orgàniques o productes químics molt inflamables.
Quan ens plantegem substituir aquests electròlits per una contrapartida sòlida, el benefici immediat és el canvi d’un líquid inflamable a quelcom sòlid, que no és inflamable o és molt menys inflamable i, per tant, més segur per a l’usuari.
El motiu pel qual tothom utilitza electròlits líquids és perquè els electròlits sòlids o bé encara no estan totalment desenvolupats o són massa cars per fabricar-los a gran escala.
Dit això, està clar que les bateries d’estat sòlid tenen un gran futur en l’electrònica de consum per davant, sempre que puguem disminuir el cost de fabricació. Tot i que segueix sent molt el joc de qualsevol, el doctor Grande creu que una empresa com Samsung, que ha sofert un immens dany a la seva reputació de seguretat recentment, podria ser una de les primeres a anunciar una bateria d’estat sòlid en un telèfon intel·ligent, encara que els costi. diners per fer-ho.
On som
Tal com em va dir el doctor Grande, la majoria d’empreses que fan notícies al món de la tecnologia de bateries d’estat sòlid i alternatiu (com Enevate, que té una bateria d’ió de liti de silici per a tots els dies), solen ser les petites startups que necessita la publicitat. Tot i així, fins i tot Enevate està obert sobre els costos que comporta les alternatives a les que tenim ara, admetent que les escales de rendiment amb el preu, de manera que una bateria d’alt rendiment encara té un cost relativament elevat.
Però el més avançat que té la investigació en electròlits d’estat sòlid a grans empreses com Samsung i LG, que produeixen tant bateries com electrònica de consum, és molt més difícil de calibrar. El que han aconseguit els líders actuals del mercat en tecnologia de bateries mòbils a porta tancada podria ser molt avançat, però per raons competitives no ho donen a conèixer.
En els pròxims anys, els electròlits a base de líquid de les bateries d’ions de liti seran una cosa del passat.
Tot i això, un investigador com el doctor Grande creu fermament que en els pròxims anys, els electròlits a base de líquids en bateries d’ions de liti seran una cosa del passat: “El mercat de les bateries d’estat sòlid està previst per ser un canviador de jocs en el camp. . La companyia que aconsegueixi capturar la cadena de valor darrere de les bateries d’estat sòlid generarà una rehabilitació dels principals agents del mercat. "
Naturalment, les empreses de bateries asiàtiques tenen un fort interès a mantenir el seu domini, però recentment hi ha hagut molt interès i inversió als EUA i a Europa. En funció de qui defineixi la tecnologia dominant i de qui aconsegueixi-ho de manera competitiva, els líders actuals del mercat podrien perdre una quantitat important de la seva quota de mercat a les bateries d’estat sòlid en el futur.
Els líders actuals del mercat podrien perdre una quantitat important de la seva quota de mercat per les bateries d’estat sòlid.
El motiu pel qual les coses estan tan mal definides actualment és perquè hi ha al voltant de vuit categories diferents d’electròlits d’estat sòlid que es podrien utilitzar en l’electrònica mòbil. Cada formulació d’electròlits té beneficis diferents, el que significa que cada tipus serà més o menys aplicable a un mercat segons les seves prioritats particulars.
Beneficis d’estat sòlid
Una major seguretat, combinada amb una vida útil més llarga i unes capacitats més elevades que permeten un terreny de venda força convincent.
Quins són els principals avantatges de les bateries d’estat sòlid? La seguretat és elevada entre ells, sent els electròlits d'estat sòlid no només menys inflamables, sinó també més estables i menys propensos al desgast tèrmic que produeix explosions de bateries.
Però els electròlits en estat sòlid també són menys reactius que els líquids, de manera que es pot esperar que duri molt més. Les bateries d’estat sòlid també permeten augmentar les densitats d’energia, “fins a dues vegades els valors actuals si aquestes bateries també substitueixen l’ànode de grafit per un ànode de metall de liti”. Una major seguretat, combinada amb una vida útil més llarga i unes capacitats més elevades que permeten un terreny de venda força convincent.
Però, com és de suposar, la manera de triar els fabricants per tirar bateries d’estat sòlid és algú. Els fabricants poden optar per mantenir la mida física d’una bateria de la mateixa mida que avui en dia, amb una major durada de la bateria com a avantatge. O poden optar per reduir la mida global de la bateria mantenint la vida de bateria “tot el dia” a la qual estem acostumats.
Pot semblar una opció òbvia: qui no optarà per un telèfon comercialitzat per tenir una bateria de 2-3 dies? - però recordeu que les bateries d’estat sòlid són costoses de produir.
Teníem més probabilitats de veure que les bateries més petites d’estat sòlid s’introduïren primer amb una durada de bateria similar a la que s’estava rebent.
Això vol dir que és més probable que veiem introduïdes les bateries d’estat sòlid més petites amb una durada de bateria similar a la que obtenim dels electròlits basats en líquids existents. Almenys fins que es redueixin els costos de fabricació d’electròlits d’estat sòlid.
Quan arribarà?
Aleshores, quan podem esperar que es prenguin les bateries d’estat sòlid? Segons el doctor Grande, la indústria de l’automoció és el joc final final. Això vol dir que la indústria de l’automòbil haurà d’esperar més temps a causa dels seus requisits de seguretat més estrictes. Però això significa que es pot esperar que altres camps veuen les bateries d'estat sòlid desplegades molt abans.
Aquesta tecnologia realment no serà prou madura per al mercat de telefonia mòbil durant quatre o cinc anys més.
"El mercat del drone és, en molts aspectes, un pas inicial per a la propera generació de bateries d'estat sòlid", afirma la Dra. Grande, "i això passarà a partir del 2017. El segon mercat seria el de productes portàtils i, després, l'electrònica de consum més gran com els telèfons intel ligents . Però aquesta tecnologia no serà prou madura per al mercat de telefonia mòbil durant quatre o cinc anys més. "
Fins i tot amb aquest període de temps prou conegut, els electròlits d’estat sòlid de les bateries –o una altra nova tecnologia de bateries– han estat molt vençuts: “L’ió de liti s’acosta a les seves limitacions tècniques i l’electròlit líquid és un dels motius d’això. Una vegada que els electròlits d’estat sòlid estiguin habilitats al mercat de drone i al mercat d’electrònica de consum, totes les empreses veuran els avantatges addicionals d’utilitzar aquesta tecnologia per millorar les bateries.
Paraula final
Com sempre, el problema és el cost i l’adopció massiva. Els costos inicials d'inversió són encara elevats i encara esperem a que es defineixi el model de producció massiva general. Però, un cop que una empresa com Samsung decideixi aprofundir en un producte de consum, l’augment massiu del volum de producció ajudarà a disminuir els costos de fabricació.
El que han fet fins ara els principals fabricants de bateries és el control de danys. Tot i això, no hi ha cap bala de plata al respecte.
"El que han fet fins ara els principals fabricants de bateries és controlar els danys, és a dir, afegir un retardant de flama a un electròlit basat en líquids. Tot i això, no hi ha cap bala de plata al respecte. Els fabricants de bateries han estat afegint additius des de fa anys, però, com podeu veure a les notícies, encara poden passar coses dolentes. "
L’estat sòlid pot ser el futur, però, com adverteix el doctor Grande, “encara no estem segurs quines d’aquestes tecnologies arribaran al mercat de masses”. També s’ha d’admetre que “el que hi ha ara mateix no és a la paritat amb el rendiment dels electròlits líquids ”. Però, a mesura que la tecnologia arribi a la maduresa, no hi ha dubte que l'estat sòlid prendrà possessió.
T'agraden els sons de les bateries d'estat sòlid? Creus que això podria ajudar a la imatge de Samsung?
Si voleu unir-vos al webinar del doctor Lorenzo Grande sobre bateries d’estat sòlid per a IDTechEx, feu clic aquí. El 25 d’octubre hi ha múltiples sessions.
