Pillere olan talep eskisi gibi artmaya devam ederse, 2040 yılına kadar bunların üretimi için yılda 130.000 gigawatt saate kadar harcanması gerekecek. Bu kabaca Norveç veya İsveç’in mevcut tüketimine karşılık geliyor. Ancak teknik gelişmeler sayesinde bu enerjinin üçte ikisi tasarruf edilebildi. Bu, Fraunhofer FFB tarafından MEET gibi araştırma ortaklarıyla birlikte Nature dergisinde yayınlanan bir çalışmanın vaadi.
Duyuru
Tahminlerini yapmak için araştırmacıların değişen talep, pil teknolojisindeki eğilimler ve üretim süreçlerindeki ilerlemeler dahil olmak üzere çeşitli değişkenlerle uğraşması gerekiyordu. Hücre kimyası söz konusu olduğunda durum muhtemelen daha kafa karıştırıcıdır: Mevcut lityum iyon pillere (LIB’ler) ek olarak, çok sayıda başka tarif şu anda pazara girmektedir veya yakın gelecekte pazara girecektir. Araştırmacılar bunları “lityum sonrası piller” (PLIB) terimi altında özetlediler.
Enerji dengesi sorunu
Ancak pil teknolojisinin gelecekteki pazarda ne kadar pay sahibi olacağı bugün ancak yaklaşık olarak tahmin edilebilir. Bir dereceye kadar tahmin edilebilecek olan şey, üretim sırasındaki ilgili enerji dengesidir; yani bir kilowatt saatlik depolama kapasitesi (kWh) oluşturmak için kaç kilovat saat kullanılması gerektiğidir.dürtükleme /kWhhücre).
Araştırmacılar, iyi bir enerji dengesi için belirleyici faktörün, bitmiş hücrenin enerji yoğunluğu olduğunu buldu. Örneğin katı hal hücreleri, üretim sırasında elektrotun yüzey alanına göre nispeten büyük miktarda enerji gerektirir. Yüksek enerji yoğunlukları nedeniyle, sonuç olarak bunların üretimi geleneksel lityum iyon pillerden çok daha verimlidir. Gelecekteki pazar payları ne kadar büyük olursa, tüm sektörün enerji dengesi de o kadar iyi olacaktır.
Ancak lityum demir fosfat veya sodyum iyonları gibi nispeten düşük enerji yoğunluğuna sahip hücreler için durum tersinedir. Makale, bu nedenle bunların “sık sık ilan edildiği kadar sürdürülebilir olmayabileceğini” söylüyor. Ancak bu kararın çekinceleri var: Çalışmanın tamamı yalnızca fabrikalarda hücrelerin üretilmesi için gereken enerjiyi kaydediyor; ham maddelerin çıkarılması, taşınması ve işlenmesi için gereken enerjiyi kaydetmiyor. Yazarlar bunu belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu yazıyor. Derecelendirme değişebilir çünkü sodyumun (sofra tuzunun bir bileşeni olarak) elde edilmesi lityumdan çok daha kolaydır.
Üretim teknolojisindeki gelişmelere bağlı olarak
Araştırmaya göre gelecekte farklı tipteki pillerin enerji dengesi ve pazar payı ne olursa olsun, hepsi üretim teknolojisindeki gelişmelerden büyük ölçüde faydalanacak. Alternatif kurutma işlemleri veya yeni kurutucu konseptleri (%31 ila %52 arasında enerji tasarrufu) gibi genel teknik gelişmeler en büyük etkiye sahiptir. Bunu, proses ısısı (%11 ila %20) üretmek için ısı pompalarının kullanımı, genel öğrenme etkileri (%14 ila %26) ve ölçek etkileri (%8 ila %16) takip ediyor. Bu, enerji dengelerini aşağıdaki gibi değiştirebilir:
Daha verimli üretim ve enerji yoğun post-lityum-iyon pillerin daha yüksek pazar payını da eklerseniz, artan üretime rağmen hücre üretimi için mutlak enerji ihtiyacının yüzde 62 ila 70 oranında azalabileceği sonucuna varıyor.
(gr)
Haberin Sonu
Duyuru
Tahminlerini yapmak için araştırmacıların değişen talep, pil teknolojisindeki eğilimler ve üretim süreçlerindeki ilerlemeler dahil olmak üzere çeşitli değişkenlerle uğraşması gerekiyordu. Hücre kimyası söz konusu olduğunda durum muhtemelen daha kafa karıştırıcıdır: Mevcut lityum iyon pillere (LIB’ler) ek olarak, çok sayıda başka tarif şu anda pazara girmektedir veya yakın gelecekte pazara girecektir. Araştırmacılar bunları “lityum sonrası piller” (PLIB) terimi altında özetlediler.
Enerji dengesi sorunu
Ancak pil teknolojisinin gelecekteki pazarda ne kadar pay sahibi olacağı bugün ancak yaklaşık olarak tahmin edilebilir. Bir dereceye kadar tahmin edilebilecek olan şey, üretim sırasındaki ilgili enerji dengesidir; yani bir kilowatt saatlik depolama kapasitesi (kWh) oluşturmak için kaç kilovat saat kullanılması gerektiğidir.dürtükleme /kWhhücre).
Araştırmacılar, iyi bir enerji dengesi için belirleyici faktörün, bitmiş hücrenin enerji yoğunluğu olduğunu buldu. Örneğin katı hal hücreleri, üretim sırasında elektrotun yüzey alanına göre nispeten büyük miktarda enerji gerektirir. Yüksek enerji yoğunlukları nedeniyle, sonuç olarak bunların üretimi geleneksel lityum iyon pillerden çok daha verimlidir. Gelecekteki pazar payları ne kadar büyük olursa, tüm sektörün enerji dengesi de o kadar iyi olacaktır.
Ancak lityum demir fosfat veya sodyum iyonları gibi nispeten düşük enerji yoğunluğuna sahip hücreler için durum tersinedir. Makale, bu nedenle bunların “sık sık ilan edildiği kadar sürdürülebilir olmayabileceğini” söylüyor. Ancak bu kararın çekinceleri var: Çalışmanın tamamı yalnızca fabrikalarda hücrelerin üretilmesi için gereken enerjiyi kaydediyor; ham maddelerin çıkarılması, taşınması ve işlenmesi için gereken enerjiyi kaydetmiyor. Yazarlar bunu belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu yazıyor. Derecelendirme değişebilir çünkü sodyumun (sofra tuzunun bir bileşeni olarak) elde edilmesi lityumdan çok daha kolaydır.
Üretim teknolojisindeki gelişmelere bağlı olarak
Araştırmaya göre gelecekte farklı tipteki pillerin enerji dengesi ve pazar payı ne olursa olsun, hepsi üretim teknolojisindeki gelişmelerden büyük ölçüde faydalanacak. Alternatif kurutma işlemleri veya yeni kurutucu konseptleri (%31 ila %52 arasında enerji tasarrufu) gibi genel teknik gelişmeler en büyük etkiye sahiptir. Bunu, proses ısısı (%11 ila %20) üretmek için ısı pompalarının kullanımı, genel öğrenme etkileri (%14 ila %26) ve ölçek etkileri (%8 ila %16) takip ediyor. Bu, enerji dengelerini aşağıdaki gibi değiştirebilir:
kWhdürtükleme /kWhhücre | akım | 2040 |
Lityum iyonları | 20,3 – 37,5 | 7,0 – 12,9 |
Lityum sonrası iyonlar | 10.6 – 23.00 | 3,5 – 7,9 |
Daha verimli üretim ve enerji yoğun post-lityum-iyon pillerin daha yüksek pazar payını da eklerseniz, artan üretime rağmen hücre üretimi için mutlak enerji ihtiyacının yüzde 62 ila 70 oranında azalabileceği sonucuna varıyor.
(gr)
Haberin Sonu