Dostawca Apple, firma TDK, twierdzi, że jest to przełom w dziedzinie akumulatorów półprzewodnikowych

Otwórz bezpłatnie Editor’s Digest

Rula Khalaf, redaktorka Financial Times, wybiera w tym cotygodniowym biuletynie swoje ulubione artykuły.

Japoński koncern TDK twierdzi, że poczynił postępy w zakresie materiałów stosowanych w jego małych bateriach półprzewodnikowych, a dostawca Apple spodziewa się znacznego wzrostu wydajności urządzeń, od słuchawek bezprzewodowych po smartwatche.

Nowy materiał oferuje gęstość energii – ilość, którą można skompresować na danej przestrzeni – wynoszącą 1000 watogodzin na litr, czyli około 100 razy większą niż obecnie produkowany masowo akumulator TDK. Według grupy, odkąd firma TDK wprowadziła to rozwiązanie w 2020 r., konkurenci poczynili postępy, opracowując małe akumulatory półprzewodnikowe, które dostarczają 50 Wh/l, podczas gdy akumulatory metalowe wykorzystujące tradycyjne ciekłe elektrolity zapewniają około 400 Wh/l.

„Wierzymy, że nowo opracowane materiały do ​​akumulatorów półprzewodnikowych mogą w znaczący sposób przyczynić się do konwersji energii w społeczeństwie. Będziemy kontynuować rozwój w kierunku wczesnej komercjalizacji” – powiedział Noboru Saito, dyrektor generalny TDK.

Produkowane akumulatory będą wykonane z materiału pełnoceramicznego, z elektrolitem na bazie stałego tlenku i anodami ze stopu litu. TDK twierdzi, że duża pojemność akumulatora do przechowywania ładunków elektrycznych pozwoli na stosowanie mniejszych urządzeń i dłuższych czasów działania, a tlenek zapewnia wysoki stopień stabilności, a tym samym bezpieczeństwa. Technologia akumulatorów jest przeznaczona do stosowania w mniejszych ogniwach i zastępuje baterie monetowe stosowane w zegarkach i innych małych urządzeniach elektronicznych.

Przełom jest najnowszym krokiem naprzód dla ekspertów z branży technologicznej, którzy uważają, że może zrewolucjonizować magazynowanie energii, napotykają jednak poważne przeszkody na drodze do masowej produkcji, szczególnie w przypadku akumulatorów o większych rozmiarach.

Baterie półprzewodnikowe są bezpieczniejsze, lżejsze i potencjalnie tańsze oraz zapewniają dłuższą wydajność i szybsze ładowanie niż obecne akumulatory oparte na ciekłych elektrolitach. Przełomy w elektronice użytkowej przeniosły się na pojazdy elektryczne, chociaż skład chemiczny akumulatorów dominujący w obu kategoriach znacznie się obecnie różni.

Materiały ceramiczne stosowane przez TDK oznaczają, że większe akumulatory będą bardziej kruche, co oznacza, że ​​zdaniem firmy wyzwanie techniczne związane z produkcją akumulatorów samochodowych, a nawet smartfonów nie zostanie pokonane w najbliższej przyszłości.

„Niekorzystne właściwości mechaniczne”, a także trudność i koszt masowej produkcji stanowią wyzwanie dla zastosowania półprzewodnikowych akumulatorów tlenkowych w przemyśle, powiedział Kevin Chang, starszy analityk ds. badań w firmie Wood Mackenzie zajmującej się danymi i analizami. smartfony.

Eksperci branżowi uważają, że najważniejszym przypadkiem zastosowania akumulatorów półprzewodnikowych mogą być pojazdy elektryczne, umożliwiające większy zasięg jazdy. Przodują w wysiłkach na rzecz komercjalizacji technologii japońskie firmy: Toyota zamierza to zrobić już w 2027 r., Nissan w następnym, a Honda do końca dekady.

Producenci samochodów skupiają się na opracowywaniu elektrolitów na bazie siarczków do pojazdów elektrycznych dalekiego zasięgu – alternatywnego rodzaju materiału na bazie tlenków opracowanego przez TDK.

Pozostają jednak wątpliwości co do tego, jak szybko można wdrożyć tę szeroko nagłośnioną technologię, zwłaszcza w przypadku większych akumulatorów potrzebnych w samochodach elektrycznych.

Akumulatory półprzewodnikowe nie działają wystarczająco dobrze, brakuje im trwałości i nadal stwarzają problemy, powiedział w marcu dziennikowi „Financial Times” Robin Zeng, założyciel i dyrektor generalny CATL, największego na świecie producenta akumulatorów do pojazdów elektrycznych. Firma CATL firmy Zeng powstała jako spółka zależna Amperex Technology lub ATL, spółka zależna TDK i wiodącego na świecie producenta akumulatorów litowo-jonowych.

Firma TDK, założona w 1935 roku, a w latach 60. i 70. XX wieku stała się powszechnie znana jako wiodąca marka kaset magnetofonowych, ma rozległe doświadczenie w zakresie materiałów i technologii akumulatorowych.

Ma od 50 do 60 procent udziału w światowym rynku akumulatorów o małej pojemności zasilających smartfony, a jego celem jest objęcie pozycji lidera na rynku średniej pojemności, który obejmuje urządzenia do magazynowania energii i większe urządzenia elektroniczne, takie jak drony.

Grupa planuje rozpocząć wysyłkę próbek nowego prototypu baterii do klientów począwszy od przyszłego roku i ma nadzieję, że po tym czasie będzie mogła rozpocząć produkcję masową.