תוֹכֶן
הכרח יקר
אבל אלקטרוליטים במצב מוצק יקרים לייצר. כפי שאמר לי ד"ר לורנצו גרנדה, אנליסט טכנולוגי ב- IDTechEx, שיציג סמינר מקוון בטכנולוגיית מצברים של מצב מוצק ב- 25 באוקטובר (פירוט כאן אם תרצה להאזין), "העלות למ"ר עולה באופן אקספוננציאלי עם גודל הסוללה שאתה רוצה להכין. "
העלות למ"ר עולה באופן אקספוננציאלי עם גודל הסוללה.
עלות סוללת סרט דק יכולה להיות 20-30 דולר עבור RFID קטן, אך העלות תהיה אוסרת ברמות הסוללה של הסמארטפון. באותה קנה מידה אלטרנטיבה של מצב מוצק יכולה לעלות אלפי דולרים עבור סוללה יחידה.
זה ברור מחסום ליישומי אלקטרוניקה צרכנית המיינסטרים. אך כפי שציין ד"ר גרנדה, תוך התייחסות לאקטואליה:
סוללות ליתיום-יון כידוע מכילות אלקטרוליטים דליקים. אלקטרוליטים אלה עשויים בדרך כלל מחומרים אורגניים או כימיקלים דליקים מאוד.
כאשר אנו שוקלים להחליף אלקטרוליטים אלה במקביל מוצק היתרון המיידי הוא המעבר מנוזל דליק למשהו מוצק שהוא גם לא דליק או שהוא הרבה פחות דליק ולכן בטוח יותר למשתמש.
הסיבה לכך שכולם משתמשים באלקטרוליטים נוזליים היא מכיוון שאלקטרוליטים מוצקים הם עדיין לא מפותחים לחלוטין או שהם עדיין יקרים מדי לייצור בקנה מידה גדול.
עם זאת, ברור שלסוללות במצב מוצק יש עתיד גדול בתחום האלקטרוניקה הצרכנית לפניה, כל עוד נוכל להוריד את עלות הייצור. למרות שזה עדיין משחק הרבה של מישהו, ד"ר גרנדה חושבת שחברה כמו סמסונג, שספגה לאחרונה נזק אדיר למוניטין הבטיחות שלה, עשויה להיות בין הראשונות להודיע על סוללת מצב מוצק בסמארטפון, גם אם זה עולה להם כסף לעשות זאת.
איפה אנחנו
כפי שאמר לי ד"ר גרנדה, מרבית החברות המפרסמות את החדשות בעולם הסוללה של מצב מוצק וטכנולוגיה אלטרנטיבית (כמו Enevate, שיש לה סוללת ליתיום-יון סיליקון שתגיע לכל יום עכשיו), נוטות להיות הסטארט-אפים הקטנים זקוק לפרסום. ובכל זאת, אפילו Enevate פתוחה לגבי העלויות הכרוכות בחלופות למה שיש לנו כעת, תוך שהיא מודה כי ביצועים עומדים בקנה מידה עם מחיר, כך שלסוללה בעלת ביצועים גבוהים עדיין יש עלות גבוהה יחסית.
אולם עד כמה מתקדם המחקר על אלקטרוליטים במצב מוצק אצל חברות גדולות כמו סמסונג ו- LG, המייצרות גם סוללות וגם מוצרי אלקטרוניקה, קשה הרבה יותר לאמוד. מה שמובילי השוק הנוכחיים בתחום הטכנולוגיות הסוללות הסלולריות השיגו בדלתיים סגורות יכול להיות מתקדם מאוד, אך מסיבות תחרותיות הם לא מפרסמים זאת.
בשנים הקרובות אלקטרוליטים מבוססי נוזלים בסוללות ליתיום יון יהיו נחלת העבר.
עם זאת, חוקר כמו ד"ר גרנדה מאמין באמונה שלמה כי בשנים הבאות, אלקטרוליטים מבוססי נוזלים בסוללות ליתיום יון יהיו נחלת העבר: "שוק הסוללות במצב מוצק עומד להיות מחליף משחק בתחום. . החברה שמצליחה לתפוס את שרשרת הערך שמאחורי סוללות במצב מוצק תייצר מחדש את שחקני השוק העיקריים. "
באופן טבעי, לחברות מצברים אסייתיות יש אינטרס חזק לשמור על הדומיננטיות שלהן אך לאחרונה היה הרבה עניין והשקעות בארצות הברית ובאירופה. תלוי במי שמגדיר את הטכנולוגיה הדומיננטית, ומי מצליח לעשות זאת בצורה תחרותית בעלות, מובילי השוק הנוכחיים עשויים לאבד בעתיד כמות משמעותית של נתח השוק שלהם לסוללות במצב מוצק.
מנהיגי השוק הנוכחיים עשויים לאבד כמות משמעותית של נתח השוק שלהם לסוללות במצב מוצק.
הסיבה לכך שהדברים כה מוגדרים בצורה לא נכונה כרגע היא מכיוון שיש סביב שמונה קטגוריות שונות של אלקטרוליטים במצב מוצק שיכולים לשמש באלקטרוניקה ניידת. לכל ניסוח אלקטרוליטים יתרונות שונים, כלומר כל סוג יהיה פחות או יותר ישים לשוק בהתאם לסדרי העדיפויות הספציפיים שלו.
היתרונות של מצב מוצק
בטיחות מוגברת, בשילוב עם תוחלת חיים ארוכה יותר ויכולות גבוהות יותר, מאפשרים מגרש מכירות די משכנע.
אז מה היתרונות העיקריים לסוללות במצב מוצק? הבטיחות גבוהה ביניהם, כאשר אלקטרוליטים במצב מוצק הם לא רק דליקים פחות, אלא גם יציבים יותר ופחות מועדים לבריחה התרמית המביאה לפיצוצי סוללה.
אבל אלקטרוליטים במצב מוצק הם גם פחות תגוביים מאלו נוזלים, כך שניתן לצפות שהם יחזיקו מעמד הרבה יותר זמן. סוללות במצב מוצק מאפשרות גם צפיפות אנרגיה מוגברת, "עד פי שניים מהערכים הנוכחיים אם לסוללות אלה יש גם את האנודה הגרפיט שהוחלפה באנודה ממתכת ליתיום". בטיחות מוגברת, בשילוב עם תוחלת חיים ארוכה יותר ויכולות גבוהות יותר, מאפשרים מגרש מכירות די משכנע.
אבל איך היצרנים יבחרו להפעיל סוללות במצב מוצק, זה הניחוש של מישהו. היצרנים עשויים לבחור לשמור על הגודל הפיזי של סוללה באותו גודל כמו שהם היום, עם חיי סוללה גדולים יותר כתועלת. לחלופין, הם עשויים לבחור לצמצם את הגודל הכולל של הסוללה תוך שמירה על חיי הסוללה הקיימים "כל היום" שאנו רגילים אליהם.
זה אולי נראה כמו בחירה מובנת מאליה - מי לא יבחר בטלפון שישווק כעל חיי סוללה של 2-3 יום? - אך זכרו שמצברי מצב מוצק יקרים לייצור.
היו סיכויים גדולים יותר לראות סוללות קטנות יותר עם מצב מוצק שהוצגו תחילה עם חיי סוללה דומים למה שקיבל עכשיו.
המשמעות היא שסביר יותר לראות סוללות קטנות יותר במצב מוצק שהוכנסו תחילה עם חיי סוללה, בדומה למה שאנחנו מקבלים מהאלקטרוליטים הקיימים בנוזל. לפחות עד שניתן יהיה להוריד את עלות ייצור האלקטרוליטים במצב מוצק.
מתי זה יגיע?
אז מתי נוכל לצפות שהסוללות במצב מוצק משתלטות? לדברי ד"ר גרנדה, ענף הרכב הוא משחק הסיום האולטימטיבי. המשמעות היא שתעשיית הרכב תצטרך להמתין הכי הרבה בגלל דרישות הבטיחות המחמירות שלה. אך פירוש הדבר כי בשדות אחרים ניתן לצפות כי סוללות במצב מוצק מתגלגלות הרבה יותר מוקדם.
הטכנולוגיה הזו ממש לא תהיה בשלה מספיק לשוק הטלפונים הניידים עוד 4-5 שנים.
"שוק המל"טים הוא במובנים רבים צעד ראשוני לדור הבא של סוללות במצב מוצק," אומר ד"ר גרנדה, "וזה יקרה כבר בשנת 2017. השוק השני יהיה לביש ואז אלקטרוניקה צרכנית גדולה יותר כמו סמארטפונים . אבל הטכנולוגיה הזו לא באמת תהיה בשלה מספיק לשוק הטלפונים הניידים במשך 4-5 שנים נוספות. "
אפילו עם מסגרת זמן זו המוכרת ונשמעת למדי, אלקטרוליטים במצב מוצק בסוללות - או טכנולוגיית סוללה חדשה אחרת - כבר מזמן: "ליתיום יון מתקרב למגבלות הטכניות שלו והאלקטרוליט הנוזלי הוא אחת הסיבות לכך. לאחר הפעלת אלקטרוליטים במצב מוצק בשוק המזל"ט ובאלקטרוניקה צרכנית, כל חברה תראה את היתרונות הנוספים בשימוש בטכנולוגיה זו לייצור סוללות טובות יותר.
מילה אחרונה
כמו תמיד, הבעיה היא עלות ואימוץ המוני. עלויות ההשקעה הראשוניות עדיין גבוהות ואנחנו עדיין מחכים להגדרת מודל הייצור המוני הזרם המרכזי. אך ברגע שחברה כמו סמסונג תחליט לעשות את הצעד במוצר צריכה, הגידול העצום בנפח הייצור יעזור להוריד את עלויות הייצור.
מה שעשו יצרני הסוללות הגדולים עד כה הוא בקרת נזקים. עם זאת, אין כדור כסף מהבחינה הזו.
"מה שיצרני הסוללות הגדולים עשו עד כה זה לבצע בקרת נזקים, כלומר להוסיף מעכב בעירה לאלקטרוליט מבוסס נוזלים. עם זאת, אין כדור כסף מהבחינה הזו. יצרני סוללות מוסיפים תוספים כבר שנים, אך כפי שניתן לראות מהחדשות, דברים רעים עדיין יכולים לקרות. "
מצב מוצק עשוי להיות העתיד, אך כפי שמזהיר ד"ר גרנדה, "אנחנו עדיין לא בטוחים אילו מהטכנולוגיות הללו יגיעו לשוק ההמונים." צריך גם להודות ש"מה שיש שם כרגע זה לא בשווה לביצועים של אלקטרוליטים נוזליים ". אך ככל שהטכנולוגיה מגיעה לבשלות, אין ספק כי המצב המוצק ישתלט.
האם אתה אוהב את הצלילים של סוללות במצב מוצק? האם אתה חושב שזה יכול לעזור לתדמית של סמסונג?
אם תרצה להצטרף לסמינר המקוון של ד"ר לורנצו גרנדה בנושא סוללות במצב מוצק עבור IDTechEx, לחץ כאן. מתקיימים מספר מפגשים ב- 25 באוקטובר.
