Литий-ионные аккумуляторы достигли своего максимума, но грядут времена новых твердотельных батареек. Что это за технология, и как она изменит наш мир?
Без новых аккумуляторов мир провалится в эпоху застоя
Проблема разрядившегося гаджета преследует портативную технику с самого её появления. И до сих пор каждый владелец мобильного устройства ежедневно обслуживает потребности батарейки. Долгие годы с этим никто ничего не мог поделать.
Вот только они создают лишь некоторые дополнительные удобства, коих не будет у ноутбуков, беспилотных летательных аппаратов, беспроводных наушников, смарт часов и других носимых устройств. С наступлением эры электромобилей и роботов человечество вовсе рискует столкнуться с кризисом накопления энергии, о чём уже рьяно предупреждают учёные.
Шансы на светлое будущее всё-таки есть и весьма неплохие. И вот, как всё случится.
1. Достичь пределов науки
Один из явных лидеров разработки элементов питания нового типа — высокотехнологичная корпорация Texas Instruments. Она основывается на проектах учёных научно-исследовательских центров США, где принято считать, что лучшим сценарием для человечества станет эффективное использование возобновляемых источников энергии. В ситуации с Солнцем это будет её накопление днём и сбережение в ночное время.
2. Монетизация проектов учёных
Даже самые лучшие разработки в области автономных источников питания рискуют провалиться. Это понимают инвесторы и требуют сколь-нибудь прогнозируемых результатов от лабораторий. Но в эпоху создания электромобилей монетизировать вложения можно гораздо раньше, чем это предполагалось.
Стержнем прогресса будут не смартфоны, которые работают сутки-двое, а широкое распространение транспортных средств с аккумуляторами вместо бензобака, а также строительной техники, складских роботов и так далее. Именно им посвящена революция в области батарейной промышленности в масштабах всей планеты.
Высокую поддержку бизнесу уже оказали Tesla, Nissan, Panasonic и Toyota. По данным Bloomberg New Energy Finance (BNEF) к 2040-му году число таких машин достигнет 530 миллионов. Потребление электроэнергии в автономном секторе вырастет с нынешних 6 000 гВт/ч до 1 800 000 гВт/ч.
3. Путь твердотельной батарейки
По прогнозам BNEF, спрос на литиевые аккумуляторы через семь лет возрастёт в четыре раза. Если это случится, то человечеству придётся искать новые источники добычи чистого лития и кобальта.
Литий-ионные батареи, которые используются повсеместно сейчас, относительно быстро изнашиваются. Средний срок службы таких элементов питания составляет 18 месяцев. В них происходят необратимые химические процессы, заставляющие нас искать замену каждые год или два.
Магниево-ионные батареи имеют значительное преимущество над литий-ионными. Они дольше служат и безопаснее из-за отсутствия воспламенения при разрушении. Это важно для транспортных средств с электродвигателями. У них выше энергоёмкость, чем у литий-ионных, они стабильнее при активном использовании и в последних поколениях разработок не требует жидких электролитов.
Твердотельные магниево-ионные аккумуляторы
Ведущие разработчики и учёные, которые занимаются проблемой автономности электроники, считают именно технологию магниево-ионных элементов питания с твердотельным электролитом основой нашего будущего. Они могут оказать преобразующее влияние на накопление энергии.
«Есть огромные усилия в промышленности для создания твердотельных батарей. Это святой Грааль нашего времени, потому что вы бы в конечном итоге получили идеальный безопасный аккумулятор, — заявляет глава инновационного центра разработок энергонакопителей Hyperdrive Робин Шоу (Robin Shaw). — Технологические достижения, такие как твердотельные электролиты, уже в нескольких годах от массового применения».
Но до тех пор нам придётся смириться с регулярной заменой аккумулятора на новый. Подобрать качественную батарею для своего телефона или ноутбука вы можете здесь.
