סוללה במצב מוצק היא טכנולוגיית סוללה מתקדמת המובחנת על ידי השימוש בה באלקטרוליטים מוצקים במקום האלקטרוליטים והמפרידים הנוזליים שנמצאים בסוללות ליתיום-יון מסורתיות. סוללות ליתיום-יון מסורתיות מורכבות מחומרי קתודה ואנודה, אלקטרוליטים נוזליים ומפרידים. האלקטרוליט המוצק בסוללות במצב מוצק מציע אלטרנטיבה בטוחה יותר לאלקטרוליטים נוזליים.
יתרונות וחסרונות של סוללות במצב מוצק
יתרונות
בטיחות גבוהה : סוללות במצב מוצק הן בטוחות יותר בגלל השימוש באלקטרוליטים מוצקים. הם מונעים למעשה את היווצרותם של דנדריטים ליתיום, ומפחיתים את הסיכון לבעירה ופיצוץ ומבטלים תגובות לוואי בטמפרטורות גבוהות.
צפיפות אנרגיה גבוהה : סוללות במצב מוצק מאפשרות שימוש בליתיום מתכתי כחומר אנודה, מה שמגדיל משמעותית את צפיפות האנרגיה. אמנם זה מאתגר עבור סוללות אלקטרוליט נוזליות לעלות על 500 וואט/ק'ג, אך סוללות במצב מוצק יכולות להשיג צפיפות אנרגיה של 300-400 וואט/ק'ג.
חיי מחזור ארוכים : האלקטרוליט המוצק מטפל בבעיות הקשורות להיווצרות שלבים אלקטרוליטיים מוצקים ודנדריטים ליתיום שנראים באלקטרוליטים נוזליים, ובכך משפרים מאוד את חיי המחזור, כאשר תוחלת החיים הפוטנציאלית מגיעים ל -45,000 מחזורים.
חסרונות
התנגדות ממשקית גבוהה : המגע החלש בין אלקטרוליטים מוצקים לחומרי אלקטרודה מביא למוליכות יונית נמוכה, מה שמוביל להתנגדות ממשקית גבוהה.
עלות גבוהה : נכון לעכשיו, עלות הייצור של סוללות במצב מוצק גבוהה יחסית, ומעכבת אימוץ מסחרי נרחב.
נוף שוק לסוללות במצב מוצק
מגמות פיתוח גלובליות
ממשלות ברחבי העולם תומכות באופן פעיל בפיתוח כלי רכב חשמליים וקבעו יעדים ותוכניות טכניות ברורות לפיתוח סוללות במצב מוצק. עד שנת 2025 צפויים התקדמות משמעותית בצפיפות האנרגיה עם מעבר לכיוון סוללות במצב מוצק.
סין : חברות כמו קטל וטכנולוגיית פרולוגיום נמצאות בשלב הפיילוט לסוללות של מדינות חצי-סולידיות, כאשר צפוי ייצור המוני לפני 2025.
יפן ודרום קוריאה : טויוטה שואפת לשחרר רכבים חשמליים המצוידים בסוללות במצב מוצק עד שנת 2022. חברות יפניות מובילות בטכנולוגיית סוללות במצב מוצק.
אירופה וארצות הברית : יצרניות הרכב המערביות הגדולות משקיעות בסטארט-אפים של סוללות במצב מוצק כמו SolidPower ו- QuantumScape כדי להשיג דריסת רגל בתחום זה.
השקפה עתידית
ככל שהטכנולוגיה מתבצעת ועלויות יורדות, סוללות במצב מוצק צפויות להגיע לייצור המוני מסחרי עד שנת 2025. במהלך השנים הקרובות, תוכן האלקטרוליטים הנוזלים יירד בהדרגה, כאשר סוללות במצב מוצק לחלוטין יהפכו לתקן התעשייה.
מַסְקָנָה
סוללות במצב מוצק מציעות בטיחות מעולה, צפיפות אנרגיה גבוהה וחיי מחזור ארוכים, וממצבים אותן כמרכיב מפתח ברכבים חשמליים עתידיים ובמערכות אחסון אנרגיה. עם זאת, נותרו אתגרים הקשורים לעלויות גבוהות ומכשולים טכניים. באמצעות שיתוף פעולה ומחקר גלובלי, סוללות במצב מוצק מתקרבות ליישום מסחרי, ומציגות הזדמנויות ואתגרים חדשים בתחום האנרגיה המתחדשת.
אנו משתמשים בעוגיות כדי לאפשר את כל הפונקציונליות לביצועים הטובים ביותר במהלך ביקורכם וכדי לשפר את השירותים שלנו על ידי מתן תובנה מסוימת לגבי השימוש באתר. המשך השימוש באתר שלנו מבלי ששינוי הגדרות הדפדפן שלך מאשר את קבלתך בעוגיות אלה. לפרטים אנא עיין במדיניות הפרטיות שלנו.
