ເຕັກໂນໂລຊີລ່າສຸດໃນໝໍ້ໄຟໄຟຟ້າ

ການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີແບັດເຕີຣີໄຟຟ້າໄດ້ເຫັນຄວາມກ້າວໜ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້. ຕັ້ງແຕ່ແບັດເຕີຣີກົດຕະກົ່ວຊະນິດທຳອິດທີ່ປະດິດຂຶ້ນໃນທ້າຍສະຕະວັດທີ 19 ຈົນເຖິງແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນທີ່ຊັບຊ້ອນທີ່ພວກເຮົາໃຊ້ໃນປະຈຸບັນ, ຄວາມກ້າວໜ້າຍັງສືບຕໍ່. ໃນໂລກທີ່ເພິ່ງພາອາໄສພະລັງງານໄຟຟ້າຫຼາຍຂຶ້ນເລື້ອຍໆ, ຄວາມຕ້ອງການໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ປອດໄພ ແລະ ຍືນຍົງກຳລັງກາຍເປັນເລື່ອງຮີບດ່ວນເພີ່ມຂຶ້ນເລື້ອຍໆ.

ບົດຄວາມນີ້ຈະທົບທວນຄືນເຕັກໂນໂລຊີລ້າສຸດບາງຢ່າງໃນແບັດເຕີຣີໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງຄາດວ່າຈະປູທາງໃຫ້ແກ່ການປະຕິວັດພະລັງງານຄັ້ງຕໍ່ໄປ. ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ໄດ້ກ່າວເຖິງລວມມີແບັດເຕີຣີແບບແຂງ, ແບັດເຕີຣີລິທຽມ-ຊູນຟູຣ໌, ແບັດເຕີຣີໂຊດຽມ-ໄອອອນ, ກຣາຟີນ, ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີການເກັບຮັກສາພະລັງງານອື່ນໆທີ່ກຳລັງພັດທະນາຢູ່ໃນປະຈຸບັນ.

1. ແບັດເຕີຣີແບບ Solid-State

ແບັດເຕີຣີແບບແຂງຖືກຖືວ່າເປັນໜຶ່ງໃນນະວັດຕະກໍາທີ່ມີຄວາມຫວັງທີ່ສຸດໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ບໍ່ເຫມືອນກັບແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນແບບດັ້ງເດີມທີ່ໃຊ້ເອເລັກໂຕຣໄລທ໌ແຫຼວ, ແບັດເຕີຣີແບບແຂງໃຊ້ເອເລັກໂຕຣໄລທ໌ແຂງ. ຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກຂອງແບັດເຕີຣີເຫຼົ່ານີ້ລວມມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຄວາມປອດໄພທີ່ດີຂຶ້ນ, ແລະອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານກວ່າ.

ຂໍ້ໄດ້ປຽບແລະສິ່ງທ້າທາຍ

ໜຶ່ງໃນຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກຂອງແບັດເຕີຣີແບບແຂງແມ່ນຄວາມປອດໄພທີ່ດີຂຶ້ນ, ຍ້ອນວ່າບໍ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຮົ່ວໄຫຼຂອງເອເລັກໂຕຣໄລທີ່ອາດເຮັດໃຫ້ເກີດໄຟໄໝ້ ຫຼື ການລະເບີດ. ເອເລັກໂຕຣໄລແຂງຍັງຊ່ວຍໃຫ້ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງຂຶ້ນ, ຊ່ວຍໃຫ້ແບັດເຕີຣີເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເກັບຮັກສາພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນໃນພື້ນທີ່ນ້ອຍກວ່າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສິ່ງທ້າທາຍທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນການພັດທະນາແບັດເຕີຣີແບບແຂງແມ່ນການຮັບປະກັນວ່າເອເລັກໂຕຣໄລແຂງມີຄວາມນຳໄຟຟ້າໄອອອນທີ່ພຽງພໍ ແລະ ເຂົ້າກັນໄດ້ດີກັບຂົ້ວບວກ ແລະ ຂົ້ວລົບ.

ຜູ້ປະດິດສ້າງທີ່ສຳຄັນ

Toyota ແລະ QuantumScape ແມ່ນສອງບໍລິສັດທີ່ຢູ່ແຖວໜ້າໃນການພັດທະນາແບັດເຕີຣີແບບ solid-state. QuantumScape, ໄດ້ຮັບການສະໜັບສະໜູນຈາກ Volkswagen, ອ້າງວ່າເທັກໂນໂລຢີຂອງມັນສາມາດເພີ່ມຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານໄດ້ເຖິງ 50% ເມື່ອທຽບກັບແບັດເຕີຣີ lithium-ion ແບບດັ້ງເດີມ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສິ່ງທ້າທາຍດ້ານເຕັກນິກ ແລະ ຕົ້ນທຶນການຜະລິດທີ່ສູງຍັງຕ້ອງໄດ້ຮັບການເອົາຊະນະກ່ອນທີ່ແບັດເຕີຣີແບບ solid-state ຈະສາມາດຜະລິດໄດ້ເປັນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ.

READ ແບັດເຕີຣີສຳຮອງສຳລັບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ: ທາງເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດ

2. ແບັດເຕີຣີລິທຽມ-ຊູນຟູຣ໌

ແບັດເຕີຣີລິທຽມ-ຊູນຟູຣ໌ (Li-S) ເປັນນະວັດຕະກໍາແບັດເຕີຣີອີກອັນໜຶ່ງທີ່ມີທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງ. ພວກມັນສັນຍາວ່າຈະມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງຂຶ້ນ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານວັດສະດຸຕໍ່າກວ່າເມື່ອທຽບກັບແບັດເຕີຣີລິທຽມ-ໄອອອນ.

ຈຸດແຂງ ແລະ ຈຸດອ່ອນ

ແບັດເຕີຣີລິທຽມ-ຊູນຟູຣ໌ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງກວ່າ, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າພວກມັນສາມາດເກັບຮັກສາພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນຕໍ່ໜ່ວຍມວນສານ ແລະ ປະລິມານ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຊູນຟູຣ໌ຍັງມີຢູ່ຫຼາຍ ແລະ ລາຄາຖືກກວ່າໂຄບອລ, ເຊິ່ງມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບແບັດເຕີຣີລິທຽມ-ໄອອອນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ແບັດເຕີຣີ Li-S ມັກຈະປະເຊີນກັບບັນຫາກ່ຽວກັບອາຍຸການໃຊ້ງານສັ້ນ ແລະ ປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາຫຼັງຈາກຮອບການສາກ ແລະ ປ່ອຍປະຈຸຫຼາຍຄັ້ງ.

ນັກພັດທະນາຊັ້ນນໍາ

ບໍລິສັດຕ່າງໆເຊັ່ນ Oxis Energy ແລະ Sion Power ໄດ້ເຮັດວຽກຢ່າງໜັກເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ Oxis Energy ໄດ້ລາຍງານຄວາມຄືບໜ້າໃນການຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບັດເຕີຣີ Li-S ແລະປັບປຸງຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງແບັດເຕີຣີເຫຼົ່ານັ້ນ. ພວກເຂົາຍັງໄດ້ພັດທະນາຕົ້ນແບບສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນໂດຣນ ແລະຍານພາຫະນະທາງອາກາດອື່ນໆ.

3. ແບັດເຕີຣີໂຊດຽມ-ໄອອອນ

ແບັດເຕີຣີໂຊດຽມໄອອອນເປັນທາງເລືອກທີ່ໜ້າສົນໃຈແທນແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນ. ໂຊດຽມມີຢູ່ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນທຳມະຊາດ ແລະ ມີລາຄາຖືກກວ່າລິທຽມ. ແຫຼ່ງໂຊດຽມຍັງມີການແຈກຢາຍທາງພູມສາດຫຼາຍກວ່າ, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການເພິ່ງພາອາໄສການຂຸດຄົ້ນລິທຽມ, ເຊິ່ງມີຢູ່ໃນບາງປະເທດ.

ຂໍ້ດີແລະຂໍ້ເສຍ

ໃນຂະນະທີ່ແບັດເຕີຣີໂຊດຽມໄອອອນບໍ່ສາມາດໃຫ້ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງເທົ່າກັບແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນ, ແຕ່ພວກມັນມີຂໍ້ໄດ້ປຽບໃນດ້ານລາຄາ ແລະ ວັດສະດຸທີ່ມີຢູ່. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ແບັດເຕີຣີເຫຼົ່ານີ້ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍກວ່າ ເພາະວ່າໂຊດຽມເປັນອົງປະກອບທີ່ງ່າຍຕໍ່ການນຳມາຣີໄຊເຄີນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສິ່ງທ້າທາຍທາງດ້ານເຕັກນິກຕົ້ນຕໍແມ່ນການພັດທະນາເອເລັກໂຕຣໄລຕ໌ ແລະ ອາໂນດທີ່ໝັ້ນຄົງ ເຊິ່ງເໝາະສົມສຳລັບການເກັບຮັກສາໄອອອນໂຊດຽມ.

ການພັດທະນາຫຼ້າສຸດ

ບໍລິສັດຕ່າງໆເຊັ່ນ Faradion ແລະ CATL (Contemporary Amperex Technology Co. Limited) ກຳລັງເປັນຜູ້ນຳໜ້າໃນການພັດທະນາແບັດເຕີຣີໂຊດຽມໄອອອນ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ Faradion ໄດ້ພັດທະນາແບັດເຕີຣີໂຊດຽມໄອອອນຕົ້ນແບບທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງປະສິດທິພາບທີ່ແຂ່ງຂັນກັບແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນໃນບາງການນຳໃຊ້.

READ ແບັດເຕີຣີ NIMH ທຽບກັບ Li-Ion: ອັນໃດມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າ?

4. ແບັດເຕີຣີທີ່ໃຊ້ກຣາຟີນ

ກຣາຟີນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນການນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ລວມທັງການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ໂຄງສ້າງອະຕອມຂອງມັນ, ປະກອບດ້ວຍຊັ້ນດຽວຂອງອະຕອມຄາບອນ, ມີຄວາມນຳໄຟຟ້າສູງ, ມີຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຈັກທີ່ດີເລີດ, ແລະ ມີພື້ນທີ່ຜິວໜ້າທີ່ກວ້າງຂວາງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນວັດສະດຸທີ່ໜ້າສົນໃຈຫຼາຍສຳລັບການພັດທະນາແບັດເຕີຣີ.

ຂໍ້ໄດ້ປຽບແລະສິ່ງທ້າທາຍ

ແບັດເຕີຣີທີ່ອີງໃສ່ກຣາຟີນສາມາດໃຫ້ຄວາມໄວໃນການສາກໄຟທີ່ໄວຫຼາຍ ແລະ ມີຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາທີ່ສູງກວ່າເມື່ອທຽບກັບແບັດເຕີຣີທີ່ອີງໃສ່ຄາບອນແບບດັ້ງເດີມ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ສິ່ງທ້າທາຍຫຼັກໃນເທັກໂນໂລຢີນີ້ແມ່ນການປະສົມປະສານກຣາຟີນເຂົ້າໃນການອອກແບບແບັດເຕີຣີທີ່ໃຊ້ໄດ້ຈິງ ແລະ ມີປະສິດທິພາບ ແລະ ຕົ້ນທຶນການຜະລິດທີ່ຂ້ອນຂ້າງສູງ.

ນະວັດຕະກໍາ ແລະ ການນໍາໃຊ້

Samsung ແລະ Huawei ເປັນສອງບໍລິສັດທີ່ກຳລັງຄົ້ນຄວ້າເຕັກໂນໂລຊີແບັດເຕີຣີກຣາຟີນ. Samsung ໄດ້ລາຍງານຄວາມສຳເລັດໃນການພັດທະນາແບັດເຕີຣີກຣາຟີນທີ່ສາມາດສາກໄຟໄດ້ເຕັມພາຍໃນເວລາບໍ່ຮອດ 30 ນາທີ, ໃນຂະນະທີ່ Huawei ຍັງລົງທຶນໃນການຄົ້ນຄວ້າເພື່ອລວມເອົາກຣາຟີນເຂົ້າໃນການອອກແບບແບັດເຕີຣີຂອງຕົນ.

5. ເຕັກໂນໂລຊີການເກັບຮັກສາພະລັງງານອື່ນໆ

ນອກເໜືອໄປຈາກນະວັດຕະກໍາທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, ເຕັກໂນໂລຊີການເກັບຮັກສາພະລັງງານໃໝ່ໆຫຼາຍຢ່າງກໍາລັງຢູ່ໃນລະຫວ່າງການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາ. ຕົວຢ່າງ, ແບັດເຕີຣີ້ກະແສໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງໃຊ້ສານລະລາຍເອເລັກໂຕຣໄລທ໌ແຫຼວສອງຊະນິດທີ່ເກັບໄວ້ໃນຖັງພາຍນອກ, ມີຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມກັບການເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນຂະໜາດໃຫຍ່.

ການເກັບຮັກສາພະລັງງານຄວາມຮ້ອນ ແລະ ແບັດເຕີຣີໂລຫະແຫຼວຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງທີ່ສຳຄັນໃນຖານະເປັນວິທີແກ້ໄຂການເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນອະນາຄົດ. ເຕັກໂນໂລຊີເຫຼົ່ານີ້ສະເໜີວິທີການໃໝ່ໆໃນການເກັບຮັກສາ ແລະ ຈັດການພະລັງງານດ້ວຍປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືທີ່ດີຂຶ້ນ.

ສະຫຼຸບ

ໃນຍຸກສະໄໝທີ່ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ສະອາດ ແລະ ມີປະສິດທິພາບເພີ່ມຂຶ້ນເລື້ອຍໆ, ເຕັກໂນໂລຊີການເກັບຮັກສາພະລັງງານກຳລັງມີບົດບາດສຳຄັນເພີ່ມຂຶ້ນເລື້ອຍໆ. ແບັດເຕີຣີແບບແຂງ, ລີທຽມ-ຊູນຟູຣ໌, ໂຊດຽມ-ໄອອອນ, ແລະ ກຣາຟີນ ສະເໜີຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼາຍຢ່າງທີ່ສາມາດເອົາຊະນະຂໍ້ຈຳກັດບາງຢ່າງຂອງເຕັກໂນໂລຊີແບັດເຕີຣີແບບດັ້ງເດີມ. ໃນຂະນະທີ່ແຕ່ລະເຕັກໂນໂລຊີມີຄວາມທ້າທາຍຂອງຕົນເອງ, ນະວັດຕະກຳຍັງສືບຕໍ່, ແລະ ອະນາຄົດຂອງການເກັບຮັກສາພະລັງງານເບິ່ງຄືວ່າສົດໃສດ້ວຍວິທີແກ້ໄຂທີ່ທັນສະໄໝຫຼາກຫຼາຍທີ່ກຳລັງພັດທະນາ.

READ ຄູ່ມືການເລືອກແບັດເຕີຣີສຳຮອງສຳລັບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ

ການລົງທຶນໃນການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາ, ການຮ່ວມມືລະຫວ່າງອຸດສາຫະກໍາ ແລະ ວິຊາການ, ແລະ ການສະໜັບສະໜູນນະໂຍບາຍທີ່ພຽງພໍຈະເປັນກຸນແຈສໍາຄັນໃນການເລັ່ງການຮັບຮອງເອົາເຕັກໂນໂລຢີເຫຼົ່ານີ້. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາສາມາດຄາດຫວັງວ່າຈະເຫັນແບັດເຕີຣີທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ປອດໄພກວ່າ ແລະ ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍຂຶ້ນໃນອະນາຄົດ, ເຊິ່ງຈະມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການສະໜັບສະໜູນການຫັນປ່ຽນພະລັງງານທົ່ວໂລກ ແລະ ການພັດທະນາແບບຍືນຍົງ.

ຂຽນຄຳເຫັນ ຍົກເລີກການຕອບ