ग्राफीन ईवी बैटरी बाजार में उथल-पुथल मचाने के लिए तैयार है

एक नए कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) विश्लेषण प्लेटफॉर्म के अनुसार, ग्राफीन 2030 के दशक के मध्य तक इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) बैटरी बाजार में उथल-पुथल मचाने के लिए तैयार है। यह प्लेटफॉर्म वैश्विक पेटेंट डेटा के आधार पर तकनीकी सफलताओं की भविष्यवाणी करता है।

विद्युतीकृत परिवहन प्रणाली की ओर वैश्विक संक्रमण की गति बढ़ने के साथ, सही ईवी बैटरी की खोज - जो लागत, ऊर्जा घनत्व, सुरक्षा और पर्यावरणीय स्थिरता का आदर्श संतुलन प्रदान करती है - और भी महत्वपूर्ण हो जाती है। बाजार पर प्रभुत्व के लिए लगभग एक दर्जन बैटरी रसायन शास्त्र प्रतिस्पर्धा कर रहे हैं; कौन विजयी होगा यह एक खरब डॉलर का सवाल है। फोकस के नए शोध के अनुसार, कम से कम निकट भविष्य के लिए, पारंपरिक लिथियम-आधारित बैटरी बाजार पर अपनी पकड़ बनाए रखने की संभावना है, जबकि सोडियम-आधारित बैटरी कुछ अनुप्रयोगों के लिए एक सस्ता और पर्यावरण अनुकूल विकल्प पेश करती हैं, जो एक एआई विश्लेषण मंच है जो वैश्विक पेटेंट डेटा के आधार पर तकनीकी सफलताओं की भविष्यवाणी करता है। हालांकि, उभरती हुई ग्राफीन और दोहरे आयन बैटरी ही हैं, जो एक दिन बाजार में वास्तव में हलचल मचा सकती हैं।

शोध से पता चलता है कि ग्राफीन बैटरियां विशेष रूप से 2030 के दशक की शुरुआत से लेकर मध्य तक ईवी ताज के लिए अपने लिथियम समकक्षों को चुनौती देने के लिए उभरेंगी, क्योंकि ग्राफीन उत्पादन की कीमत में भारी गिरावट आएगी। यह विकास न केवल ईवी प्रदर्शन में काफी सुधार करने का वादा करता है, बल्कि ऊर्जा दक्षता और कार्बन कटौती लक्ष्यों के लिए भी वरदान साबित होगा। फोकस के सीईओ और सह-संस्थापक जार्ड वैन इनगेन कहते हैं, "अगर किसी एक बैटरी तकनीक पर नज़र रखनी है, तो वह है ग्राफीन।"

युवा दावेदार

फोकस ईवी बैटरी केमिस्ट्री की वर्तमान स्थिति का विश्लेषण करता है और पूर्वानुमान लगाता है कि आने वाले वर्षों में कौन सी केमिस्ट्री हावी होने वाली है। मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोध से प्रेरित दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, फोकस प्लेटफॉर्म तीन प्रकार के AI का उपयोग करके वास्तविक समय में वैश्विक पेटेंट डेटा की बड़ी मात्रा को संसाधित करता है: बड़े भाषा मॉडल तकनीक स्काउटिंग, स्कोरिंग और तुलना के लिए वैश्विक पेटेंट डेटा अभिलेखागार में निरंतर शोध करते हैं; वेक्टर खोज वैश्विक नवाचार और प्रौद्योगिकी परिदृश्य पर वास्तविक समय की खुफिया जानकारी प्रदान करती है; और मल्टीवेरिएट रिग्रेशन डेटा और वास्तविक दुनिया के परिणामों के बीच संबंधों की पहचान करके पूर्वानुमानित विश्लेषण प्रदान करता है। फोकस बैटरी प्रौद्योगिकियों की परिपक्वता के लिए 'प्रौद्योगिकी तत्परता स्तर' और विभिन्न बैटरी केमिस्ट्री के प्रति वर्ष प्रति डॉलर प्रदर्शन में वृद्धि को मापने के लिए 'प्रौद्योगिकी सुधार दर' की गणना करता है।

फोकस के संचालन प्रमुख कैस्पर गोर्स्की कहते हैं, "संक्षेप में, ईवी के लिए, यह ऊर्जा घनत्व, सुरक्षा, लागत और स्थिरता के बीच सही संतुलन खोजने के बारे में है।" "इनमें से प्रत्येक रसायन विज्ञान तालिका में कुछ अनूठा लाता है, और उनका विकास इलेक्ट्रिक मोबिलिटी के भविष्य को आकार देगा। हालाँकि, मुख्य प्रश्न यह है कि वास्तव में कौन सी प्रगति तेजी से हो रही है और कौन सी अति-प्रचारित हैं?"

फोकस ने पाया कि सभी लिथियम-आधारित बैटरी तकनीकें समान गति से सुधर रही हैं। वर्तमान प्रमुख रसायन, लिथियम-निकल-मैंगनीज-कोबाल्ट और लिथियम-आयरन-फॉस्फेट, क्रमशः 30% और 36% की दर से साल-दर-साल (YoY) सुधर रहे हैं। लिथियम सल्फर बैटरी 30% YoY और सिलिकॉन एनोड 32% की दर से सुधर रही हैं, जिसका अर्थ है कि यह जोड़ी बाजार को बाधित करने की संभावना नहीं है - वास्तव में विघटनकारी तकनीकों में सुधार की गति उनके प्रतिस्पर्धियों की तुलना में काफी अधिक और लगातार अधिक है। इसी तरह, हालांकि सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी की क्षमता के बारे में बहुत कुछ लिखा गया है, फोकस ने पाया कि तकनीक केवल 31% YoY की दर से सुधर रही है, जिसका अर्थ है कि यह भी मौजूदा तकनीकों को बाधित करने की संभावना नहीं है।

यही बात समान रूप से प्रचारित सोडियम बैटरियों पर भी लागू होती है, जिनकी सुधार दर 33% है - जो उन्हें लिथियम-आयरन-फॉस्फेट बैटरियों की माप त्रुटि के भीतर रखती है। वैन इनगेन बताते हैं कि सोडियम बैटरियों में अपेक्षाकृत मामूली ऊर्जा घनत्व होता है, जो वाहन में बहुत अधिक वजन जोड़े बिना ईवी को दिए जाने वाले माइलेज को सीमित करता है। हालांकि, वे स्थिर भंडारण के लिए समझ में आते हैं, जहां वजन एक सीमित कारक नहीं है। "तो अगर आपको ग्रिड की मांग के लिए अपेक्षाकृत सस्ती बैटरी की आवश्यकता है, तो सोडियम-बैटरी बहुत मायने रखती है," वे कहते हैं। "वे कम-अंत वाले ईवी के लिए भी काम कर सकते हैं - वास्तव में सस्ते, उच्च मात्रा-उत्पादन वाले वाहन जो कम दूरी के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। यह अपेक्षाकृत तेजी से सुधार करने वाली तकनीक है, यह बाजार को पूरी तरह से बाधित नहीं करने जा रही है।"

यह कुछ नई बैटरी केमिस्ट्री है जो सबसे ज़्यादा उत्साह पैदा कर रही है। मैग्नीशियम-सल्फर बैटरी 24.4% सालाना दर से सुधार कर रही हैं, मैग्नीशियम-आयन बैटरी 26%, नैनोवायर बैटरी 35% और पोटेशियम-आयन बैटरी 36% की दर से। हालाँकि, ये सभी ग्राफीन बैटरी की तुलना में फीके हैं, जो 48.8% सालाना दर से सुधार कर रही हैं, या दोहरे आयन बैटरी, जो 48.5% सालाना सुधार दर का दावा करती हैं। वैन इंजेन कहते हैं, "क्योंकि ग्राफीन और दोहरे आयन बैटरी की सुधार गति अन्य बैटरी केमिस्ट्री की तुलना में काफी अधिक और लगातार अधिक है, इसलिए इन्हें विघटनकारी माना जा सकता है।"

हालांकि, दो रसायन विज्ञान के बीच आमने-सामने की लड़ाई में, फोकस का मानना ​​है कि ग्राफीन बैटरी में उच्च क्षमता है, क्योंकि अनुसंधान अधिक विकसित है और तत्व अधिक सर्वव्यापी है। यह तकनीक ईवी के प्रदर्शन के लिए एक बड़ा कदम प्रदान करती है, जो उच्च ऊर्जा घनत्व, बढ़ी हुई चक्र जीवन (प्रदर्शन खोने से पहले बैटरी द्वारा पूरा किए जा सकने वाले चार्ज और डिस्चार्ज चक्रों की संख्या) और तेज़ चार्जिंग का वादा करती है। वर्तमान में इसका मुख्य नुकसान इसकी निषेधात्मक लागत है, जो ग्राफीन उत्पादन की अत्यधिक महंगी कीमत से प्रेरित है।

वैन इंगेन कहते हैं, "ग्रैफ़ीन किसी भी कार्बन स्रोत से प्राप्त होने वाली एक बहुत ही बुनियादी सामग्री है।" "आधार सामग्री वास्तव में प्रचुर मात्रा में है, यह हर जगह मौजूद है, लेकिन इसे ग्रैफ़ीन में बदलने का तरीका सीमित है। वर्तमान उत्पादन विधियाँ बहुत महंगी हैं।"

ग्राफीन बैटरियां, असली विध्वंसक

ग्राफीन बैटरियों को ईवी बाजार में हलचल मचाने के लिए, ग्राफीन उत्पादन की लागत में उल्लेखनीय कमी आनी चाहिए। वर्तमान में ग्राफीन का उत्पादन लगभग 200,000 डॉलर प्रति टन या 200 डॉलर प्रति किलोग्राम (किग्रा) की दर से किया जाता है। यह अनुमान लगाना मुश्किल है कि निर्माताओं द्वारा अपनी बैटरियों में इसका उपयोग शुरू करने से पहले उत्पादन कितना सस्ता होना चाहिए, लेकिन फोकस का मानना ​​है कि ऐसा तब होगा जब ग्राफीन लिथियम के बराबर हो जाएगा।  

लिथियम कार्बोनेट के उत्पादन की लागत वर्तमान में लगभग $16/किग्रा है और विश्लेषकों का मानना ​​है कि 30 में यह 11% और गिरकर $2024/किग्रा हो सकती है। फ़ोकस की पूर्वानुमान विधि का अनुमान है कि ग्राफीन उत्पादन में सुधार की गति सालाना आधार पर 36.5% है। इसलिए, $200/किग्रा की वर्तमान कीमत और $11/किग्रा के लक्ष्य मूल्य को मानते हुए, फ़ोकस का अनुमान है कि ग्राफीन उत्पादन इतना सस्ता हो जाएगा कि यह सामग्री 2031 के आसपास बैटरी रसायन विज्ञान में अपना रास्ता बना लेगी।

फोकस के अनुसार, वर्तमान में लगभग 300 संगठन ग्राफीन बैटरी तकनीक पर काम कर रहे हैं। ग्राफीन के साथ बैटरी बाजार में हलचल मचाने वाली शीर्ष दस कंपनियों में से फोकस ने ग्लोबल ग्राफीन ग्रुप को अग्रणी माना है। इसकी सहायक कंपनी हनीकॉम्ब बैटरी कंपनी ने हाल ही में नूबिया ब्रांड इंटरनेशनल के साथ एक ऐतिहासिक संयोजन सौदे की घोषणा की है, जिसका उद्देश्य हनीकॉम्ब की विनिर्माण और अनुसंधान क्षमताओं को बढ़ाना है, जिसमें ईवी के लिए उन्नत बैटरी तकनीक पर प्राथमिक ध्यान केंद्रित किया गया है।

इसी तरह, शीर्ष दस में एकमात्र स्टार्ट-अप स्टोरडॉट ने 2023 में प्रभावशाली प्रगति की है। कंपनी 100 में अपने '5in2024' बैटरी सेल का बड़े पैमाने पर उत्पादन करने के लिए तैयार है। इन सेल को केवल पाँच मिनट की चार्जिंग के साथ कम से कम 100 मील की रेंज देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। स्टोरडॉट ने वोल्वो कार्स (गीली), विनफ़ास्ट और फ्लेक्स|एन|गेट जैसी कंपनियों के साथ रणनीतिक समझौते किए हैं। 2024 की शुरुआत में, इसने दुनिया के पहले दस मिनट के ईवी चार्जिंग डेमो पर वोल्वो कार्स के पोलस्टार के साथ सहयोग किया। 15 अग्रणी वैश्विक निर्माताओं द्वारा परीक्षण के बाद इसकी बैटरी की गुणवत्ता को मान्य किया गया है, जिसमें 1,000 लगातार 'एक्सट्रीम फ़ास्ट चार्जिंग' चक्रों के बाद भी कोई गिरावट नहीं दिखाई गई है।

दूसरी ओर, टोरे इंडस्ट्रीज को फोकस द्वारा सबसे तेज़ पुनरावृत्ति करने वाले खिलाड़ी (सबसे कम चक्र समय) के रूप में पहचाना गया है। कंपनी ने अपने ग्राफीन बैटरी अनुसंधान में महत्वपूर्ण प्रगति की है, उत्कृष्ट तरलता और विद्युत और तापीय चालकता के साथ एक अति-पतली ग्राफीन फैलाव समाधान विकसित किया है - विशेष रूप से बैटरी और वायरिंग सामग्री जैसे अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद है। इस प्रकार टोरे सस्ती ग्रेफाइट सामग्री से बहुत पतली, उच्च गुणवत्ता वाली ग्राफीन बनाने में सक्षम है। टोरे का दावा है कि यह तकनीक प्रवाहकीय एजेंटों के रूप में उपयोग किए जाने वाले पारंपरिक कार्बन नैनोट्यूब की तुलना में 50% बेहतर बैटरी जीवन प्रदान करती है।

वैन इंजेन ने निष्कर्ष निकाला, "आगे देखते हुए, ग्राफीन बैटरियों के लिए अब सबसे बड़ी बाधा एक ऐसी उत्पादन विधि खोजना है जो वास्तव में इसे बड़े पैमाने पर कर सके।" यह अभी भी एक ऐसा क्षेत्र है जिस पर ज्यादातर शोध का प्रभुत्व है, लेकिन फोकस के अनुसार, यह अगले दशक के भीतर इसे वास्तविक दुनिया में उतार देगा।

स्रोत द्वारा बस ऑटो

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