Küresel patent verilerine dayanarak teknolojik atılımları öngören yeni bir yapay zeka (AI) analiz platformuna göre, Grafen, 2030'ların ortalarına kadar elektrikli araç (EV) pil pazarını altüst edecek gibi görünüyor.
Elektrikli ulaşım sistemine küresel geçiş hız kazandıkça, ideal maliyet, enerji yoğunluğu, güvenlik ve çevresel sürdürülebilirlik dengesini sunan mükemmel EV bataryası arayışı her zamankinden daha belirgin hale geliyor. Pazar hakimiyeti için yarışan yaklaşık bir düzine pil kimyası var; Hangisinin galip geleceği gerçek trilyon dolarlık bir sorudur. AI analiz platformu Focus'un yeni araştırmasına göre, en azından yakın vadede, geleneksel lityum bazlı pillerin pazardaki hakimiyetini sürdürmesi muhtemel; sodyum bazlı piller belirli uygulamalar için ucuz ve yeşil bir alternatif sunuyor. Küresel patent verilerine dayanarak teknolojik atılımları öngörüyor. Bununla birlikte, bir gün pazarı gerçekten altüst edecek olanlar, yeni ortaya çıkan grafen ve çift iyon pillerdir.
Araştırma, grafen üretiminin fiyatı hızla düştüğünden, özellikle grafen pillerin, EV tacı için lityum muadillerine meydan okumak üzere 2030'ların başlarından ortalarına kadar ortaya çıkacağını öne sürüyor. Bu gelişme, EV performansını büyük ölçüde artırmanın yanı sıra enerji verimliliği ve karbon azaltma hedeflerine de katkı sağlamayı vaat ediyor. Focus'un CEO'su ve kurucu ortağı Jard van Ingen, "Dikkate alınması gereken bir pil teknolojisi varsa o da grafendir" diyor.
Genç taklitçiler
Focus, elektrikli araç akü kimyalarının mevcut durumunu analiz ediyor ve önümüzdeki yıllarda hangisinin hakim olacağını tahmin ediyor. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nün araştırmalarından ilham alan bir yaklaşım kullanan Focus platformu, üç tür yapay zeka kullanarak büyük hacimli küresel patent verilerini gerçek zamanlı olarak işler: büyük dil modelleri, teknoloji keşfi, puanlama ve karşılaştırmalar için küresel patent veri arşivlerinde sürekli araştırma yapar. ; vektör araması, küresel inovasyon ve teknoloji ortamına ilişkin gerçek zamanlı istihbarat sağlar; ve çok değişkenli regresyon, veriler ile gerçek dünya sonuçları arasındaki ilişkileri tanımlayarak tahmine dayalı analizler sunar. Focus, pil teknolojilerinin olgunluğu için 'Teknoloji Hazırlık Düzeyleri'ni ve farklı pil kimyalarının dolar başına yıllık performansındaki artışı ölçmek için 'Teknoloji İyileştirme Oranı'nı hesaplar.
Focus'un operasyon başkanı Kacper Gorski, "Aslında EV'ler için önemli olan enerji yoğunluğu, güvenlik, maliyet ve sürdürülebilirlik arasındaki hassas noktayı bulmaktır" diyor. "Bu kimyaların her biri masaya benzersiz bir şey getiriyor ve bunların gelişimi elektrikli mobilitenin geleceğini şekillendirecek. Ancak asıl soru, hangilerinin gerçekte hızlı ilerlediği ve hangilerinin abartıldığıdır?”
Focus, tüm lityum bazlı pil teknolojilerinin benzer hızlarda geliştiğini buldu. Mevcut baskın kimyalar olan lityum-nikel-manganez-kobalt ve lityum-demir-fosfat, yıldan yıla sırasıyla %30 ve %36 oranlarında iyileşme gösteriyor. Lityum sülfür piller yıllık bazda %30, silikon anotlar ise %32 oranında gelişiyor; bu da bu ikilinin pazarı etkileme ihtimalinin düşük olduğu anlamına geliyor; gerçekten çığır açıcı teknolojiler, rakiplerinden önemli ölçüde ve tutarlı bir şekilde daha yüksek iyileşme hızlarına sahip. Benzer şekilde, katı hal lityum pillerin potansiyeli hakkında çok şey yazılmış olmasına rağmen Focus, teknolojinin yıllık bazda yalnızca %31 oranında geliştiğini, bunun da yerleşik firmaları rahatsız etme ihtimalinin düşük olduğu anlamına geldiğini buldu.
Aynı durum, %33'lük bir iyileşme oranına sahip olan benzer şekilde abartılı sodyum piller için de geçerli; bu da onları lityum-demir-fosfat pillerin ölçüm hatasına sokuyor. Van Ingen, sodyum pillerin nispeten mütevazı bir enerji yoğunluğuna sahip olduğunu ve bu durumun, araca çok fazla ağırlık eklemeden EV'lere sunabilecekleri kilometreyi sınırladığını açıklıyor. Ancak ağırlığın sınırlayıcı bir faktör olmadığı sabit depolama için bunlar mantıklı olacaktır. "Dolayısıyla, ihtiyacınız olan tek şey şebeke talepleri için nispeten ucuz pillerse, o zaman sodyum piller çok mantıklıdır" diyor. “Kısa mesafeler için tasarlanmış, gerçekten ucuz, yüksek hacimli üretim araçları olan düşük kaliteli EV'ler için bile çalışabilirler. Nispeten hızlı gelişen bir teknoloji, ancak pazarı tamamen bozmayacak.”
En fazla heyecanı yaratan, yeni ortaya çıkan pil kimyalarından bazılarıdır. Magnezyum-kükürt piller yıllık bazda %24.4, magnezyum-iyon piller %26, nanotel piller %35 ve potasyum-iyon piller ise %36 oranında iyileşme gösteriyor. Ancak bunların hepsi, yıllık bazda %48.8 gibi muazzam bir gelişme gösteren grafen pillerle veya yıllık bazda %48.5 iyileşme oranına sahip çift iyon pillerle karşılaştırıldığında sönük kalıyor. Van Ingen, "Grafen ve çift iyon pillerin iyileştirme hızları diğer pil kimyalarına göre önemli ölçüde ve tutarlı bir şekilde daha yüksek olduğundan, bunların yıkıcı olduğu düşünülebilir" diyor.
Bununla birlikte, iki kimya arasındaki başa baş mücadelede Focus, araştırmaların daha gelişmiş olması ve elementin daha yaygın olması nedeniyle grafen pillerin daha yüksek potansiyele sahip olduğuna inanıyor. Teknoloji, EV'lerin performansında büyük bir adım atarak yüksek enerji yoğunlukları, artırılmış çevrim ömrü (bir pilin performansını kaybetmeden önce tamamlayabileceği şarj ve deşarj çevrimlerinin sayısı) ve hızlı şarj vaat ediyor. Şu anda ana dezavantajı, grafen üretiminin göz yaşartıcı derecede pahalı fiyat etiketi nedeniyle engelleyici maliyetidir.
Van Ingen, "Grafen, herhangi bir karbon kaynağından elde edilen gerçekten temel bir malzemedir" diyor. "Temel malzeme gerçekten çok fazla, her yerde var, ancak onu grafene dönüştürmenin yolu sınırlamadır. Mevcut üretim yöntemleri çok pahalı.”
Grafen piller, gerçek yıkıcı
Grafen pillerin EV pazarını altüst etmesi için grafen üretim maliyetinin önemli ölçüde düşmesi gerekiyor. Grafen şu anda ton başına yaklaşık 200,000 ABD Doları veya kilogram (kg) başına 200 ABD Doları civarında üretilmektedir. Üreticilerin pillerinde kullanmaya başlamasından önce üretimin ne kadar ucuz olması gerektiğini tahmin etmek zor ancak Focus, grafenin lityum ile karşılaştırılabilir hale gelmesiyle bunun gerçekleşeceğine inanıyor.
Lityum karbonatın üretim maliyeti şu anda kg başına 16 dolar civarında ve analistler bu maliyetin 30'te %11 daha düşerek 2024 $/kg'a düşebileceğine inanıyor. Focus'un tahmin yöntemi, grafen üretiminin iyileşme hızının yıllık bazda %36.5 olacağını tahmin ediyor. Dolayısıyla, mevcut fiyatın 200 ABD Doları/kg ve hedef fiyatın 11 ABD Doları/kg olduğunu varsayarsak Focus, grafen üretiminin, malzemenin 2031 yılı civarında pil kimyasına girmesine yetecek kadar ucuzlayacağını tahmin ediyor.
Focus'a göre şu anda grafen pil teknolojisi üzerinde çalışan 300'e yakın kuruluş var. Focus, pil pazarını grafenle altüst edecek en iyi konumdaki ilk on şirket arasında Global Graphene Group'u lider olarak gösteriyor. Bağlı kuruluşu Honeycomb Battery Company, geçtiğimiz günlerde Nubia Brand International ile Honeycomb'un üretim ve araştırma yeteneklerini geliştirmeyi amaçlayan, öncelikli olarak EV'ler için gelişmiş pil teknolojisine odaklanan önemli bir birleşme anlaşmasını duyurdu.
Benzer şekilde, ilk 2023'da yer alan tek start-up olan StoreDot, 100'te etkileyici bir ilerleme kaydetti. Şirket, 5'te '2024in100' pil hücrelerinin seri üretimine hazırlanıyor. Bu hücreler, en az 2024 mil menzil sunacak şekilde tasarlandı. yalnızca beş dakikalık şarjla. StoreDot, Volvo Cars (Geely), VinFast ve Flex|N|Gate gibi firmalarla stratejik anlaşmalar yaptı. 15'ün başlarında dünyanın ilk on dakikalık EV şarj demosunda Volvo Cars'ın Polestar'ıyla işbirliği yaptı. Pil kalitesi, önde gelen 1,000 küresel üretici tarafından yapılan testlerden sonra doğrulandı ve art arda XNUMX 'aşırı hızlı şarj' döngüsünden sonra bile herhangi bir bozulma görülmedi.
Öte yandan Toray Industries, Focus tarafından en hızlı yinelenen oyuncu (en düşük döngü süresi) olarak tanımlandı. Şirket, mükemmel akışkanlığa ve elektriksel ve termal iletkenliğe sahip, özellikle pil ve kablolama malzemeleri gibi uygulamalar için faydalı olan ultra ince bir grafen dağılım çözümü geliştirerek grafen pil araştırmasında önemli ilerleme kaydetti. Toray böylece ucuz grafit malzemelerden çok ince, yüksek kaliteli grafen oluşturabiliyor. Toray, teknolojinin iletken madde olarak kullanılan geleneksel karbon nanotüplere göre %50 daha iyi pil ömrü sunduğunu iddia ediyor.
Van Ingen, "İleriye baktığımızda, grafen piller için şu anda en büyük darboğaz, bunu gerçekten geniş ölçekte yapabilecek bir üretim yöntemi bulmaktır" diye bitiriyor. Bu hala çoğunlukla araştırmanın hakim olduğu bir alan, ancak Focus'a göre bu, onu önümüzdeki on yıl içinde gerçek dünyaya fırlatacak.
Kaynaktan Sadece Otomatik
Yasal Uyarı: Yukarıda belirtilen bilgiler Chovm.com'dan bağımsız olarak just-auto.com tarafından sağlanmaktadır. Chovm.com, satıcının ve ürünlerin kalitesi ve güvenilirliği konusunda hiçbir beyan ve garanti vermez.
