সলিড-স্টেট ব্যাটারির জন্য সমালোচনামূলক সময়?
2022-07-14
সলিড-স্টেট ব্যাটারির জন্য সমালোচনামূলক সময়?
ব্যাটারি প্রযুক্তিতে বিনিয়োগের ক্ষেত্রে সবচেয়ে জনপ্রিয় ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি হিসাবে, সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলির শক্তি ঘনত্ব এবং সুরক্ষার দিক থেকে ঐতিহ্যগত তরল ব্যাটারির তুলনায় সুস্পষ্ট সুবিধা রয়েছে।এগুলিকে পরবর্তী প্রজন্মের ব্যাটারি প্রযুক্তির সবচেয়ে আশাব্যঞ্জক বলে মনে করা হয়।সলিড স্টেট ব্যাটারি উৎপাদনের ক্ষেত্রে, এর মানে কি এই যে শিল্পটি বাণিজ্যিকভাবে অগ্রগতি অর্জন করেছে?
সম্প্রতি, চীন বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি ফিউশন এনার্জি সফলভাবে উৎপাদন বৃদ্ধি করেছে এবং তার ৬২৮ এএইচ এবং ৩১৪ এএইচ সলিড-স্টেট ব্যাটারি চালু করেছে।ব্যাটারিতে বিনিয়োগের ক্ষেত্রে অন্যতম জনপ্রিয় ক্ষেত্র হিসেবে, সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলির শক্তি ঘনত্ব এবং নিরাপত্তা ক্ষেত্রে ঐতিহ্যগত তরল ব্যাটারির তুলনায় উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে, যা শিল্পের মধ্যে ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করে।সলিড স্টেট ব্যাটারির স্কেল উৎপাদনএটা কি শিল্পের জন্য একটি বাণিজ্যিক মাইলফলক?
অর্ধ-শক্ত ব্যাটারি শিল্পায়নের ত্বরণ
বর্তমানে বাজারে প্রধান প্রবাহের লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি তরল ইলেক্ট্রোলাইটগুলিকে ট্রান্সমিশন ক্যারিয়ার হিসাবে ব্যবহার করে। অতিরিক্ত চার্জিং বা অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিটের মতো অস্বাভাবিক অবস্থার অধীনে,তরল ইলেক্ট্রোলাইট সহজেই গরম হতে পারে, বিঘ্নিত হয় এবং গ্যাস উৎপন্ন করে, যা সম্ভাব্যভাবে ব্যাটারি আগুন বা বিস্ফোরণে পরিচালিত করে। তরল ইলেক্ট্রোলাইটকে শক্ত ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে প্রতিস্থাপন করা মৌলিকভাবে লিথিয়াম ব্যাটারির নিরাপত্তা সমস্যা সমাধান করতে পারে,একই সাথে উচ্চতর শক্তি ঘনত্ব এবং উন্নত পারফরম্যান্সের চাহিদা পূরণ করে।
এটা বোঝা যায় যে শিল্পে আলোচনা করা সলিড-স্টেট ব্যাটারি সাধারণত অর্ধ-সলিড ব্যাটারি, কোসি-সলিড ব্যাটারি,অথবা ৫-১৫% হ্রাসপ্রাপ্ত ইলেক্ট্রোলাইট ধারণকারী সলিড-লিউকুইড হাইব্রিড ব্যাটারিএগুলি কিছু তরল ইলেক্ট্রোলাইট ধরে রাখে, যা উপাদান নকশা, উত্পাদন প্রক্রিয়া, সরঞ্জাম উত্পাদন এবং ব্যয়ের দিক থেকে তাদের ভর উত্পাদনের জন্য কার্যকর করে তোলে।
"নতুন শক্তি শিল্প চেইনের শক্তিশালী উত্পাদন ভিত্তি ব্যবহার করে,চীনের ব্যাটারি কোম্পানিগুলি সলিড-স্টেট ব্যাটারি প্রযুক্তি এবং শিল্প চেইন লেআউটের গবেষণা ও উন্নয়নে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি করেছেচীনা কোম্পানি যেমন ওয়েলিয়ন নিউ এনার্জি, কিংটাও এনার্জি, এবং গ্যানফেং লিথিয়াম দ্বারা অর্ধ-শক্ত ব্যাটারির ব্যাপক উৎপাদন,অর্ধ-শক্ত ব্যাটারি অর্থনৈতিক অর্থে শিল্পায়ন অর্জন করেছে, " সম্প্রতি ২০২৪ সালের সলিড-স্টেট ব্যাটারি ইন্ডাস্ট্রি ইকোসিস্টেম সামিটে ঝংগুয়ানকুনের নিউ ব্যাটারি টেকনোলজি ইনোভেশন অ্যালায়েন্সের মহাসচিব ইউ চিংজিয়াও বলেন।তিনি উল্লেখ করেন যে সলিড-স্টেট ব্যাটারির বাণিজ্যিক প্রয়োগ এগিয়ে আসছে।, এবং যেই প্রথম এই শিল্পের শীর্ষস্থান দখল করবে সেই উন্নয়নের উদ্যোগ নেবে।
সম্পূর্ণ সলিড-স্টেট ব্যাটারি বাণিজ্যিকীকরণের চ্যালেঞ্জ
অর্ধ-শক্ত ব্যাটারি উৎপাদন ও ব্যবহার সত্ত্বেও, সম্পূর্ণ শক্ত অবস্থায় থাকা ব্যাটারির বাণিজ্যিকীকরণ এখনও প্রযুক্তি এবং ব্যয়ের দিক থেকে বেশ কয়েকটি চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি।
তরল ইলেক্ট্রোলাইটগুলিকে শক্ত ইলেক্ট্রোলাইটগুলির সাথে প্রতিস্থাপন করা উপাদান নির্বাচনের একটি মূল প্রযুক্তিগত সমস্যা জড়িত। শিল্পটি তিনটি প্রধান শক্ত-অবস্থার ব্যাটারি সিস্টেম অনুসন্ধান করেছেঃ পলিমার, সালফাইড,এবং অক্সাইডপলিমার সলিড ইলেক্ট্রোলাইটগুলি প্রক্রিয়াজাত করা সহজ, শুষ্ক এবং ভিজা উভয় উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, এবং সর্বনিম্ন ভর উত্পাদন অসুবিধা রয়েছে, তবে কম পরিবাহিতা রয়েছে।ইউরোপীয় কোম্পানিগুলো মূলত এই প্রযুক্তিগত পথে মনোনিবেশ করে।সুলফাইডগুলি সর্বোত্তম পারফরম্যান্সের অধিকারী, কিন্তু বায়ু এবং বেশিরভাগ মেরু দ্রাবকগুলির আর্দ্রতার প্রতি সংবেদনশীল এবং সেলগুলির উত্পাদন আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং সরঞ্জাম থেকে চাপ প্রয়োজন,যার ফলে উচ্চ খরচ হয়. CATL, BYD, এবং EVE এনার্জি এর মতো চীনা কোম্পানি এই প্রযুক্তিগত রুটের পক্ষে। কিছু স্টার্টআপ অক্সিড রুটের জন্য বেছে নেয়।
"সম্পূর্ণ সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলি উপাদান, সেল উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং উত্পাদন সরঞ্জামগুলির একটি বিস্তৃত উদ্ভাবনী আপগ্রেডের প্রতিনিধিত্ব করে।শিল্প শৃঙ্খলে বিপ্লবী পরিবর্তন আসবে"এটি একটি নতুন প্রযুক্তির সাথে যুক্ত, যা নতুন প্রযুক্তির সাথে সম্পর্কিত। এটি একটি নতুন প্রযুক্তির সাথে সম্পর্কিত, যা নতুন প্রযুক্তির সাথে সম্পর্কিত।তরল ব্যাটারি শর্ট সার্কিট হতে পারে যে ভুল সমন্বয় প্রতিরোধ করার জন্য ইলেক্ট্রোড চারপাশে আবৃত করার জন্য বিভাজক ব্যবহার, এবং তাদের অতি উচ্চ চাপ ঘনত্বের প্রয়োজন হয় না। তবে, সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলির বিভাজক নেই, এবং স্ট্যাকড স্তরগুলি অতি উচ্চ চাপের অধীনে ঘনত্বযুক্ত হয়,ইলেকট্রোডের প্রান্তগুলি ভেঙে যাওয়া এবং ভুল সমন্বয় করার প্রবণতা তৈরি করে"সলিড স্টেট ব্যাটারি হ্যামবার্গারের মতো, এতে এমন উপাদান রয়েছে যা চাপের অধীনে প্রান্ত থেকে ছড়িয়ে পড়তে পারে, যার ফলে শর্ট সার্কিট হয়,যখন তরল ব্যাটারি রোলড প্যানকেকের মত, শর্ট সার্কিট এড়ানোর জন্য আবৃত। "
বর্তমানে সলিড-স্টেট ব্যাটারির খরচ তরল ব্যাটারির তুলনায় বেশি। মিয়াও লিসিয়াও উল্লেখ করেছেন যে "সুলফাইড সলিড ইলেক্ট্রোলাইট উপকরণগুলির খরচ অত্যন্ত বেশি, ২০,০০০ ডলার পর্যন্ত।প্রতি কিলোগ্রামের জন্য ০০০ ইউয়ানতবে, শক্ত ইলেক্ট্রোলাইটগুলি কোষের ভরের ২০% এরও বেশি এবং এই ধরনের দামগুলি সম্ভবত বাজারে গ্রহণযোগ্য নয়। "
হুনান ঝংকে সিংচেং গ্রাফাইট কোং লিমিটেডের চেয়ারম্যান পিটাও উল্লেখ করেছেন, "প্রতিটি কোম্পানির নিজস্ব প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য রয়েছে। প্রযুক্তিগত দিকনির্দেশের অনিশ্চয়তার কারণে,শিল্প শৃঙ্খলার উপরের অংশটি অপেক্ষা করছে এবং দেখবেসলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলির আপস্ট্রিম এবং ডাউনস্ট্রিমের জন্য একটি অপেক্ষাকৃত নির্দিষ্ট দিক প্রয়োজন যাতে পণ্যগুলি সেই অনুযায়ী কনফিগার করা যায়, মূলধন বিনিয়োগে বৃহত্তর sunk ব্যয় এড়ানো যায়। "
সমন্বিত উপাদান ডিজাইনের মাধ্যমে 1+1>2 অর্জন
অস্পষ্ট প্রযুক্তিগত রুট এবং খরচ কমানোর সুযোগের কারণে, শিল্পের কোম্পানিগুলি ধীরে ধীরে অর্ধ-শক্ত থেকে সম্পূর্ণ শক্ত অবস্থায় রূপান্তর করতে পছন্দ করছে।
"সম্পূর্ণভাবে সলিড-স্টেট ব্যাটারি রুটের মধ্যে পার্থক্য রয়েছে, এবং ভিন্ন প্রতিযোগিতা সলিড-স্টেট ব্যাটারি অ্যাপ্লিকেশনের সম্প্রসারণকে উৎসাহিত করবে", বলেছেন Xu Hangyu,ওয়েলিয়ন নিউ এনার্জির বৈজ্ঞানিক গবেষণা ও উন্নয়ন বিভাগের পরিচালকতিনি বিশ্বাস করেন যে বর্তমানে, একটি একক কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট উপাদান সম্পূর্ণরূপে কঠিন রাষ্ট্র ব্যাটারি চাহিদা পূরণ করতে পারে না। তরল এবং কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট একত্রিত সমাধান,বেশিরভাগ প্রচলিত তরল লিথিয়াম ব্যাটারি প্রক্রিয়া এবং সরঞ্জামগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ থাকাকালীন একক ইলেক্ট্রোলাইট উপকরণগুলির ত্রুটিগুলি ক্ষতিপূরণ করেঅক্সাইড এবং পলিমার সলিড ইলেক্ট্রোলাইটের সুবিধাগুলি একত্রিত করে, ওয়েলিয়ন নিউ এনার্জি কম শক্তিতে ব্যবহৃত পণ্যগুলির সাথে মিশ্র সলিড-তরল ব্যাটারি শিল্পায়িত করেছে,নতুন শক্তির যানবাহন, এবং শক্তি সঞ্চয় ক্ষেত্র।
"প্রতিটি ধরণের উপাদানের নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। কম্পোজিট উপাদান ডিজাইনের মাধ্যমে, 1+1>2 অর্জন করা যেতে পারে", শিল্পের একজন অভ্যন্তরীণ ব্যক্তি বলেন,যিনি বিশ্বাস করেন যে কম্পোজিট সলিড-স্টেট ব্যাটারি বড় আকারের উৎপাদন অর্জনের একটি কার্যকর উপায়. "শক্ত পদার্থের ব্যাটারি শিল্পকর্ম হতে পারে না, পণ্যগুলি খুব ব্যয়বহুল, তরল ব্যাটারির চেয়ে কয়েকগুণ বা এমনকি দশগুণ বেশি,যা গাড়ির জন্য কখনোই সম্ভব নয়।. "
ওয়াংসিয়াং ১২৩ কোং, লিমিটেডের সেল উপাদান গবেষণা ও উন্নয়ন বিভাগের পরিচালক সু মিন বিশ্বাস করেন যে সেমি-সলিড বা সম্পূর্ণ সলিড-স্টেট হোক না কেন, একটি অনুকূল শক্তি ঘনত্ব রয়েছে।কোন একক সেরা প্রযুক্তিগত সমাধান নেই; সবগুলিই উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তির চাহিদার অধীনে নিরাপত্তা ঝুঁকি মোকাবেলার জন্য প্রযুক্তিগত উপায়।সম্পূর্ণরূপে সলিড-স্টেট ব্যাটারির প্রযুক্তিগত এবং শিল্পায়ন সংক্রান্ত সমস্যাগুলি কাটিয়ে উঠতে পুরো শিল্পের সম্মিলিত প্রচেষ্টা প্রয়োজন.
আরও পড়ুন