¿Por qué siguen en el mercado las baterías de iones de litio?

Según informes de medios extranjeros, las baterías de litio han entrado con éxito en la vida de todos desde su nacimiento en la década de 1970, pero en una era de rápido progreso tecnológico, no existe una nueva tecnología de almacenamiento de energía que reemplace su estado, lo que hace que la gente piense. ¿Qué tipo de dificultades han tenido los investigadores?

A principios de este año, Williams, jefe del Programa de Investigación Avanzada de Energía Alternativa del Departamento de Energía (ARPA-E), ocupó los titulares de la noche a la mañana. Y lo que le llamó tanto la atención fue solo una frase de una entrevista con The Guardian: "Hemos logrado un gran avance en el campo de la batería".

No ha habido ningún avance en la tecnología de la batería.

Sin embargo, el avance es un avance, pero aún se desconoce cuándo se puede utilizar. Antes de esto, ARPA-E ha apoyado más de 75 proyectos de investigación relacionados con el almacenamiento de energía. Han logrado algunos resultados satisfactorios, pero no ha habido ningún avance en la producción de equipos de almacenamiento de energía de bajo costo y de pequeño volumen.

A pesar de los esfuerzos, muchas empresas emergentes están cerca de producir un dispositivo de almacenamiento de energía que integra densidad económica, de seguridad, compacta y de alta energía, y puede reducir su costo a $ 100 por kilovatio-hora. Sin embargo, si el precio de los equipos de almacenamiento de energía se controla a este nivel, inevitablemente conducirá a un efecto de corrosión de par eléctrico (el llamado efecto de corrosión de par eléctrico se refiere a la corrosión local en el punto de contacto de metales heterogéneos en el mismo medio). debido a diferentes potenciales de corrosión).

Solo la energía renovable puede resolver este problema. Pueden hacer que los coches eléctricos sean más ligeros y económicos. Pero hay una ranura que no puede superar. Es que la energía renovable solo es estable cuando el sol brilla o el viento es fuerte.

Desafortunadamente, la comercialización de estas nuevas baterías está muy por detrás del cambio de los combustibles fósiles a las energías renovables. Incluso si fuera audaz, Musk tendría que admitir que los fabricantes actuales de automóviles eléctricos no han avanzado mucho en la mejora de las baterías de iones de litio.

Rompes tu mente.

De hecho, muchos investigadores creen que los dispositivos de almacenamiento de energía deben romper las barreras existentes y adoptar un proceso químico y una forma física completamente nuevos para dar un salto. Solo de esta manera se puede eliminar la arquitectura existente y se puede romper el dominio logrado durante la última década en áreas como la electrónica de consumo, los automóviles eléctricos y los sistemas de almacenamiento a nivel de red.

En mayo, el Departamento de Energía de EE. UU. Organizó su noveno simposio anual sobre "Más allá de las baterías de litio", que reunió a investigadores cada año para discutir los desafíos técnicos del desarrollo de nuevos dispositivos de almacenamiento de energía.

Huqichao, fundador de Solid Energy Systems, ha creado una nueva batería de metal de litio que ha aumentado significativamente la densidad de energía de la batería, superando en gran medida a los productos existentes.

Huqichao también describió la historia del desarrollo de nuevas baterías de metal de litio en el seminario. Él cree que el obstáculo más importante encontrado durante el proceso de investigación y desarrollo de más de una década es cómo convertir una idea en un producto. Esto es aún más difícil para la batería, porque una vez que mejora un aspecto del rendimiento, puede afectar al otro. Por lo tanto, deben tomarse decisiones y compensaciones difíciles.

Grave falta de financiación de la investigación y el desarrollo

Además, la investigación sobre almacenamiento de energía también se enfrenta a un espinoso problema de multiplicidad: la tecnología de las baterías está actualmente en pleno apogeo, y las baterías de espuma, las baterías de fluidos y las baterías químicas tienen sus propios seguidores leales. Por lo tanto, nadie sabe qué tipo de batería eventualmente será la gran ganadora, lo que hará que se extiendan los fondos de investigación.

Según la firma de investigación LuxResearch, el sector de almacenamiento de energía ha absorbido más de $ 4 mil millones en inversiones en los últimos ocho años, pero las empresas emergentes con raíces en el sector han recibido un promedio de $ 40 millones en fondos. Tesla, por otro lado, recibió $ 5 mil millones por una súper planta, una brecha que no se pudo salvar en el corto plazo.

Xideer, profesor de ciencia de materiales en la Universidad de California, Berkeley, dijo: "construir una pequeña línea de producción completa costará alrededor de $ 500 millones y tendrá que optimizar los detalles. Además, llevará años probar el sistema de baterías para conquistar a los fabricantes de automóviles. Esta es una tarea imposible para una empresa que solo puede obtener una inversión de $ 5 millones cada año ".

Incluso si los fabricantes finalmente pueden llevar nuevas tecnologías al mercado, aún enfrentarán dificultades para expandir la producción y encontrar compradores. Los sistemas Leyden Energy y A123 anteriores fueron los mejores materiales negativos. Aunque tenían nueva tecnología, fracasaron debido a fondos insuficientes y demanda insatisfactoria. Además, dos nuevas empresas, Seeo y Sakti3, han tenido mala suerte y fueron adquiridas a bajo precio antes de que la nueva batería se produjera en masa.

Por ahora, los tres gigantes de la batería del mundo, Samsung, LG y Panasonic, también han cambiado su estrategia, volviéndose más conservadores y propensos a mejoras en las tecnologías existentes en lugar de una revolución radical de la batería. Además, las nuevas baterías tienen un problema que no quieren mencionar: las baterías de iones de litio no han dejado de evolucionar desde que nacieron. Si el anciano no puede seguir el ritmo, ¿por qué comenzar una nueva era?

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