ভবিষ্যৎ উপরে, লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি কীভাবে ভবিষ্যৎ পরিবর্তন করে?

Awdur: Iflowpower - Proveedor de centrales eléctricas portátiles

গত কয়েক দশকে, বৈদ্যুতিক যানবাহনের ব্যাপক উন্নয়ন হবে। IEA এর পূর্বাভাস অনুসারে, ২০৩০ সালের মধ্যে, বিশ্বব্যাপী বৈদ্যুতিক গাড়ির গ্যারান্টি ২০১৭ সালের ৩.৭ মিলিয়ন থেকে বেড়ে ১৩০ মিলিয়নে পৌঁছাবে এবং বার্ষিক বিক্রয়ের পরিমাণ ২-এ পৌঁছাবে।

১.৫ মিলিয়ন। এই পরিস্থিতিতে, বার্ষিক নতুন ব্যাটারির ক্ষমতা ২০১৭ সালে ৬৮ গিগাওয়াট W11 থেকে বেড়ে ৭৭৫ গিগাওয়াটে পৌঁছাবে, যার ৮৪% হালকা গাড়িতে ব্যবহৃত হবে।

আমার দেশ, ইইউ, ভারত, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে চাহিদা যথাক্রমে ৫০%, ১৮%, ১২% এবং ৭% ছিল। গত দুই দশক ধরে, উৎপাদন স্কেলের বৃহৎ আকারের সাথে, প্রধান বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারির লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রযুক্তির ব্যাপক উন্নতি হয়েছে, দাম তীব্রভাবে হ্রাস পেয়েছে, যার ফলে বৈদ্যুতিক গাড়ির খরচ কর্মক্ষমতা জ্বালানি গাড়ি দিয়ে শুরু হয়। মূল চালিকাশক্তির কারণগুলি ১৯৯০ সাল থেকে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স, শক্তি সঞ্চয় (গৃহস্থালী, ইউটিলিটি) এবং বৈদ্যুতিক মোটর শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে।

উৎপাদন স্কেলের আকারের সাথে সাথে, এর কর্মক্ষমতা ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছে, দাম উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। ভবিষ্যৎ। রাসায়নিক পদার্থ।

ব্যাটারির কর্মক্ষমতা পোলারাইজেশন উপকরণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। ক্যাথোড উপাদানটিতে লিথিয়াম নিকেল ম্যাঙ্গানিজ কোবাল্ট (NMC), লিথিয়াম নিকেল কোবাল্ট অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (NCA), লিথিয়াম ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড (LMO) এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LFP) অন্তর্ভুক্ত রয়েছে; বেশিরভাগ অ্যানোড উপাদান গ্রাফাইট ব্যবহার করে, ভারী যানবাহনে ভারী গাড়ি, জীবন সঞ্চালন করে, লিথিয়াম টাইটানেট (LTO)। এনএমসি এবং এনসিএ প্রযুক্তি হল শক্তি ঘনত্ব বেশি, হালকা ব্যাটারি বাজারে প্রাধান্য পেয়েছে; এলএফপির শক্তি ঘনত্ব কম, তবে এটি উচ্চতর চক্র জীবন এবং সুরক্ষা কর্মক্ষমতা থেকে উপকৃত হয়েছে, এটি ভারী বৈদ্যুতিক যানবাহন (অর্থাৎ যাত্রীবাহী গাড়ি) দ্বারা রাসায়নিক উপাদান ব্যবহার করার ইচ্ছা।

বিভিন্ন রাসায়নিক পদার্থ ব্যবহার করে ব্যাটারির খরচের উপর রাসায়নিক পদার্থের বিরাট প্রভাব পড়ে এবং তাদের দামের ব্যবধান ২০% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। ব্যাটারির ক্ষমতা এবং আকার। বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারির ক্ষমতা খুবই আলাদা, আমার দেশে তিনটি ছোট বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারির ক্ষমতা ১৮।

৩ ~ ২৩ কিলোওয়াট ঘন্টা; ইউরোপ এবং উত্তর আমেরিকার মাঝারি আকারের গাড়ির ব্যাটারির ক্ষমতা ২৩ ~ ৬০ কিলোওয়াট ঘন্টা; বড় গাড়ির ব্যাটারির ক্ষমতা ৭৫ ~ ১০০ কিলোওয়াট ঘন্টা। ব্যাটারির ক্ষমতা যত বেশি হবে, খরচ তত কম হবে। অনুমান করা হয় যে ৭০ কিলোওয়াট ক্ষমতার একটি চীনা ব্যাটারি ইউনিটের বিদ্যুৎ খরচ ৩০ কিলোওয়াটের তুলনায় ২৫% কম।

যন্ত্র স্কেল। ঝাং দা স্কেল অর্থনীতি বাস্তবায়নের জন্য স্কেল প্রক্রিয়াকরণ আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। বর্তমানে, সাধারণত উৎপাদন পরিসীমা প্রায় 0।

৫ ~ ৮ জেডডব্লিউ/বছর, বেশিরভাগ উৎপাদন প্রায় ৩ গিগাওয়াট/বছর। ২০ ~ ৭৫ কিলোওয়াট ঘন্টার সাধারণ ক্ষমতা অনুসারে, একক বৈদ্যুতিক যান গণনা করা হয় এবং একটি একক প্ল্যান্টের আউটপুট প্রতি বছর ৬০০০-৪০০,০০০ ব্যাটারি প্যাক মেশিন করার সমতুল্য। বর্তমানে, জার্মানি, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, আমার দেশ, ভারত এবং অন্যান্য স্থানে নতুন করে উৎপাদনের জন্য বৃহত্তর ব্যাটারি কারখানা তৈরি করা হচ্ছে, যার মধ্যে রয়েছে সুপার ফ্যাক্টরি যখন টেসলা বছরে ৩৫ গিগাওয়াটে পৌঁছায়।

চার্জিং গতি। বর্তমান প্রযুক্তি ৪০-৬০ মিনিটে ৮০% চার্জ করতে পারে। এই আকর্ষণ ব্যাটারির নকশার জটিলতা বৃদ্ধি করেছে, যেমন ইলেকট্রোডের পুরুত্ব হ্রাস করা, যা ব্যাটারির খরচ বৃদ্ধি করবে; ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব হ্রাস করবে, যার ফলে ব্যাটারির আয়ু কমবে।

মার্কিন জ্বালানি বিভাগের একটি পচনশীল বিবৃতিতে বলা হয়েছে যে ৪০০ কিলোওয়াট চার্জিং ক্ষমতার জন্য ব্যাটারির নকশা পরিবর্তন করা হলে ব্যাটারির খরচ বৃদ্ধি পাবে। বস্তুগত বিপ্লবের মূল প্রবণতা হবে IEA-এর পচনের উপর ভিত্তি করে, এবং লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বিশ বছরের মধ্যেও প্রাধান্য পাবে, তবে এর রাসায়নিক উপাদানগুলি ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হবে। ২০২৫ সালের আগে, নতুন প্রজন্মের লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি তৈরি করা হবে যার কোবাল্ট কম, শক্তির ঘনত্ব বেশি এবং ক্যাথোড লিথিয়াম নিকেল ম্যাঙ্গানিজ কোবাল্ট (NMC) ৮১১ ইত্যাদি থাকবে।

ব্যাপক উৎপাদনে প্রবেশ করবে। গ্রাফাইট অ্যানোডে, অল্প পরিমাণে সিলিকন যোগ করা হয়, এবং শক্তির ঘনত্ব 50% বৃদ্ধি করা যেতে পারে, অন্যদিকে উচ্চ ভোল্টেজ সহ্য করতে পারে এমন ইলেক্ট্রোলাইট লবণও কর্মক্ষমতা উন্নত করতে সাহায্য করবে। ২০২৫ থেকে ২০৩০ সময়কালে, লিথিয়াম ধাতু একটি ক্যাথোড, অ্যানোডের জন্য গ্রাফাইট/সিলিকন যৌগিক উপাদান, লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি, নকশা পর্যায়ে প্রবেশ করতে পারে এবং এমনকি শক্তির ঘনত্ব এবং ব্যাটারির নিরাপত্তা আরও উন্নত করার জন্য কঠিন ইলেক্ট্রোলাইটও প্রবর্তন করতে পারে।

এছাড়াও, লিথিয়াম আয়ন প্রযুক্তি অন্যান্য শক্তি ঘনত্ব দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে এবং লিথিয়াম বায়ু, লিথিয়াম সালফার ইত্যাদি দিয়ে তাত্ত্বিক খরচ কমানো যেতে পারে। তবে, এই প্রযুক্তিগুলির উন্নয়নের স্তর এখনও খুব কম, এবং প্রকৃত কর্মক্ষমতা এখনও তদন্ত করা হচ্ছে। ২৬শে জুলাই, ২০১৮ তারিখে নেচার জার্নালে প্রকাশিত "TenyearsleftToredesignlithium-Ionbatteries" শিরোনামের একটি প্রবন্ধে উল্লেখ করা হয়েছে যে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির কর্মক্ষমতা এবং দামের বিবর্তন ধীর গতিতে চলছে।

উপরের সমস্যাটির ফলে সৃষ্ট টাইট সমস্যাটির মধ্যে রয়েছে: ইলেকট্রোড উপাদানের স্ফটিক কাঠামোতে, যে পরিমাণ চার্জ সংরক্ষণ করা যেতে পারে তা তাত্ত্বিক সর্বোচ্চের কাছাকাছি পৌঁছানোর জন্য দ্রুত; বাজারে উত্থানের ফলে বড় ধরনের দাম হ্রাস অব্যাহত রাখা কঠিন। আরও খারাপ, কোবাল্ট এবং নিকেলের মতো ইলেকট্রোড উপাদান খুবই দুষ্প্রাপ্য এবং দামও ব্যয়বহুল। যদি কোনও নতুন পরিবর্তন না হয়, তবে ২০৩০ ~ ২০৩৭ (বা তার আগে) কোবাল্ট এবং নিকেলের চাহিদা কমবে বলে আশা করা হচ্ছে।

ফলন ছাড়িয়ে গেছে। অন্যদিকে, নতুন বিকল্প ইলেকট্রোড উপকরণ, যেমন লোহা, তামা, তামা, এখনও প্রাথমিক গবেষণার পর্যায়ে রয়েছে। প্রবন্ধটিতে উপকরণ বিজ্ঞানী, প্রকৌশলী এবং তহবিল সংস্থাগুলিকে লোহা, তামা এবং অন্যান্য উপকরণ যেমন মজুদের উপর ভিত্তি করে ইলেকট্রোড উপকরণের উপর গবেষণা বাড়ানোর আহ্বান জানানো হয়েছে।

অন্যথায়, বৈদ্যুতিক যানবাহনের বৃহৎ আকারের উন্নয়ন সীমিত হবে। অর্থনৈতিক 掂 掂 影响 因 紧 因 因 因 因 因 因 : 程 : 里 行 里 里 里 里 (里 里 里里, 里, 里 (里, 里,। ব্যাটারির দামের দিক থেকে, এমন একটি ব্যাটারি আছে যার আয়তন ৭০-৩৫ কিলোওয়াট/বছর, ব্যাটারির ক্ষমতা ৭০ ~ ৮০ কিলোওয়াট/বছর, এবং ব্যাটারির ক্ষমতার খরচ ৭০ ~ ৮০ কিলোওয়াট/ঘন্টা, এবং ২০৩০ সালের খরচ ১০০ ~ ১২২ মার্কিন ডলার/কিলোওয়াট/ঘন্টা কমানো যেতে পারে, ইইউ ($৯৩ / কিলোওয়াট), আমার দেশ ($১১৬ / কিলোওয়াট) এবং জাপানের খরচের দাম ($৯২ / কিলোওয়াট) খুব কাছাকাছি।

বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং জ্বালানি ট্রেনের দামের মধ্যে ব্যবধান ধীরে ধীরে কমবে, তবে ব্যাটারি এবং পেট্রোলের দাম শরীরের আকারকে ছাড়িয়ে যাবে। উদাহরণস্বরূপ, ব্যাটারির দাম $400/kWh এর সমান, বৈদ্যুতিক গাড়িগুলি খুবই প্রতিযোগিতামূলক, এবং জ্বালানি যানবাহনগুলি আরও সাশ্রয়ী হবে। যদি বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারির দাম কম হয়, পেট্রোলের দাম বেশি হয় এবং দৈনিক মাইলেজ বেশি হয়, তাহলে ছোট জ্বালানি গাড়ির চেয়ে সাশ্রয়ী মূল্যের একটি ছোট বৈদ্যুতিক গাড়ি বা প্লাগ-ইন হাইব্রিড গাড়ি বেছে নিন।

উদাহরণস্বরূপ, ব্যাটারির দাম $120/kWh, পেট্রোলের দাম আজকের তুলনায় বেশি, তাহলে দীর্ঘমেয়াদী মাইলেজ নির্বিশেষে খাঁটি বৈদ্যুতিক গাড়িটি আরও সাশ্রয়ী পছন্দ হবে। যদি ব্যাটারির দাম $260/kWh এর সমান হয়, মাইলেজ 35,000 কিলোমিটার/বছরের বেশি হয়, তেলের দাম $1.5/লিটারে পৌঁছায়, তাহলে এটি একটি আরও লাভজনক পছন্দ।

বড় বৈদ্যুতিক বাসের ক্ষেত্রে, যদি ব্যাটারির দাম ২৬০ মার্কিন ডলার/কিলোওয়াট ঘণ্টার কম হয়, তাহলে ৪ থেকে ৫০,০০০ কিলোমিটার/বছরের বৈদ্যুতিক বাস উচ্চ ডিজেল কর ব্যবস্থার অঞ্চলে প্রতিযোগিতামূলক খরচ বহন করে।