40年の歴史の後、リチウム電池は開発の可能性が高くなる可能性があります。

今年の初め、エネルギー省の高度な代替エネルギー研究プログラム（ARPA-E）の責任者であるAilun・weilianmusiが一夜にして話題になりました。その理由は、彼女が英国のメディアとのインタビューで、「私たちはバッテリー分野で大きな進歩を遂げた」と語ったからです。

ARPA-Eが支援する75以上のエネルギー貯蔵に関する研究プロジェクトは、ある程度の満足のいく結果を達成しましたが、小型で低コストのエネルギー貯蔵装置の製造にブレークスルーはありませんでした。

多くの新興企業は、経済的、セキュリティ、コンパクト、および高エネルギー密度を統合し、そのコストがキロワット時あたり100ドル未満であることを保証できるエネルギー貯蔵デバイスの製造に近づいています。ただし、エネルギー貯蔵装置の価格が1キロワット時あたり100米ドル未満に管理されている場合、必然的にガルバニック効果が発生します。

電気結合腐食効果とは、異なる腐食電位による同じ媒体内の異種金属の接触点での局所腐食を指します。この問題を克服するには、再生可能エネルギー源を使用する必要があります。太陽光や風力などの再生可能エネルギー源は、電気自動車をより軽量で安価にすることができますが、太陽が輝いているか、風が荒れ狂っているときにのみ利用できます。

しかし、新しいバッテリーの商品化は、現在の化石燃料から再生可能エネルギーへの移行に追いついていない。これらの新エネルギー技術に自信を持っているテスラの最高経営責任者であるAilong・masikeでさえ、自動車メーカーがリチウム電池の改善においてあまり進歩していないことを認めなければなりません。

実際、多くの研究者は、エネルギー貯蔵が大幅に進歩するためには、まったく新しい化学プロセスと物理的形状を採用する必要があると考えています。この方法でのみ、家庭用電化製品、電気自動車、ネットレベルのストレージシステムなどの分野で過去10年間のリチウムイオン電池の成果を超えることができます。

5月、米国エネルギー省は「リチウムイオン電池を超えて」をテーマにしたセミナーを主催しました。実際、これは9回目であり、新しいエネルギー貯蔵装置の開発が直面している技術的課題について議論することを目的としています。

MITとは別の会社であるSolarEnergy Systemsの創設者であるHuqichaoは、新しいタイプのリチウム金属電池を開発しました。この新しいタイプのバッテリーは、バッテリーデバイスのエネルギー密度を大幅に増加させ、現在のバッテリーのエネルギー密度をはるかに上回ります。

「10年以上にわたって新しいバッテリーシステムを開発する上での主な障害は、アイデアを製品に変える方法です」と彼は言いました。これは、パフォーマンスの1つの側面を改善し、他の側面に影響を与える可能性があるため、バッテリーにとってはさらに困難です。したがって、トレードオフを行う必要があります。 「」

さらに、エネルギー貯蔵の研究も複数の問題に直面しています。発泡電池から流体電池、化学電池まで、多くの電池技術があります。これらのバッテリー技術の明確な勝者はまだありません。これは、研究の断片化と不確実性につながります。

調査会社のデータによると、過去8年間で、次世代の新しいバッテリーを検討している新興企業は、平均してわずか4,000万ドルの資金を受け取っています。対照的に、テスラはリチウムイオン電池を製造するギガ工場に約50億ドルを投資する予定です。どのような巨大な投資ギャップを克服するのは難しいか。

「完了した小さな生産ラインの構築には約5億ドルの費用がかかります」と、カリフォルニア大学バークレー校の材料教授であるGerdCeder氏は述べています。自動車メーカーは、購入を決定する前に、新しいバッテリーシステムを何年もテストしなければならない場合があります。したがって、会社が年間500万ドルしか得られない場合、5億ドルを投資して、新しいバッテリーを製造するプラントを建設することはほぼ不可能です。 「」

新しい電池メーカーが最終的に新技術を市場に出すことができたとしても、生産の拡大や購入者の発見などの問題に直面するでしょう。これは、以前のLeydenEnergyおよびA123Systemsの場合でした。新しい技術は利用可能でしたが、期待に応えられなかった不十分な資金と需要のために失敗しました。量産前に低価格で買収されたスタートアップ企業SeeoとSakti3も2社あります。

一方、世界のトップ3のバッテリーメーカーであるSamsung、LG、Panasonicはすべて、現在の製品の改善に賛成して、新技術のバッテリーへの関心を減らし、戦略を転換しました。さらに、これらの新しいバッテリーのスタートアップは、言及したくない問題に直面しています。1970年代に開発されたリチウムイオンバッテリーは絶えず改良されています。

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