Меню

Перспективные источники тока аккумуляторы



Аккумуляторы будущего: перспективные разработки

Аккумуляторы будущего: перспективные разработки Аккумулятор, Разработка, Новости, Длиннопост

С каждым годом растет количество устройств, работающих от аккумуляторных батарей. Они становятся сложнее, потребляют больше электроэнергии (последнее, в частности, относится к мобильным устройствам с большими и яркими экранами, а также различными модулями беспроводной связи). Это обстоятельство в сочетании с растущей конкуренцией заставляет разработчиков искать перспективные технологии изготовления аккумуляторов, которые позволили бы выпускать легкие, компактные и при этом – более емкие батареи. Стремясь достичь этой цели, производители в наши дни идут несколькими путями, о которых мы поговорим подробнее.

Отправной точкой для всех перспективных идей сегодня являются литий-ионные аккумуляторы. Они имеют высокую энергетическую плотность (способность хранить определенное количество энергии на единицу массы), не подвержены «эффекту памяти». Производители совершенствуют электролит, используемый в литий-ионных аккумуляторах (речь идет о безводной жидкости на основе солей лития), повышая энергетическую плотность источников питания. Движение по этому пути нередко приводит к проблеме: аккумуляторные батареи начинают сильно греться, что может быть небезопасным. Решение было предложено компанией Toyota в 2010 году: специалисты японского автоконцерна начали использовать в качестве электролита твердое вещество. Разработанные аккумуляторы выделяют меньше тепла, при этом они устойчивы к высоким температурам и не требуют активного охлаждения. Предполагается, что их серийное производство начнется в 2014-2015 годах.

На сегодняшний день литий-ионные батареи являются весьма дорогостоящими изделиями для того, чтобы использовать их в качестве тяговых аккумуляторов для электропогрузчиков, электрокаров, поломоечных машин и других аккумуляторных машин. Поэтому в этой области получили широкое распространение свинцово-кислотные тяговые аккумуляторные батареи с электролитом на основе раствора серной кислоты. Так как традиционные обслуживаемые аккумуляторы имеют ряд существенных недостатков, связанных, в первую очередь, с необходимостью долива электролита в процессе их эксплуатации и выделением газа во время зарядки, производители пошли по пути создания необслуживаемых АКБ. Сейчас большой популярностью пользуются две основные разновидности необслуживаемых тяговых аккумуляторов: гелевые и AGM. В гелевых аккумуляторах электролит (раствор серной кислоты) с помощью специальных технологий загущается до состояния геля, в который и погружаются свинцовые пластины-электроды. В аккумуляторах, изготавливаемых по технологии AGM (Absorbent Glass Mat) раствор электролита иммобилизован за счет множества микроскопических пор специального стекловолокна, которым заполнено пространство между пластинами и вокруг них. Обе перечисленные разновидности аккумуляторов являются герметизированными и не требуют долива электролита в течение всего срока эксплуатации.

Стремясь улучшить характеристики аккумуляторных батарей, производители работают не только над электролитом, но и над электродами. Традиционно в литий-ионных АКБ применяются графитовые электроды. В наши дни разработчики пытаются заменить их элементами из кремния, благодаря чему значительно увеличивается аккумулирующая способность. Авторство еще одной перспективной разработки принадлежит компании IBM. Ее специалисты создали литий-кислородный аккумулятор, в состав которого входит пористая углеродная мембрана. Она, играя роль одного из электродов, наполняется кислородом атмосферного воздуха и вступает в реакцию с литием. Энергетическая плотность такого аккумулятора в несколько десятков раз выше, чем плотность «обычных» литий-ионных батарей.

Подчеркнем, что выше были перечислены далеко не все современные разработки, позволяющие улучшить характеристики устройств, которые аккумулируют электроэнергию. Ученые Мэрилендского университета стремятся увеличить площадь электродов, применяя для этого, в частности, трубчатые вирусы табачной мозаики, покрытые слоем металла. Специалисты Политехнического института Ренсселира (штат Нью-Йорк) покрывают электроды «наночашками» («nanoscoops») – мельчайшими кремниевыми элементами, сжимающимися и растягивающимися в процессе эксплуатации. Существование этих и многих других технологий позволяет с уверенностью утверждать: уже через несколько лет мы получим возможность пользоваться новыми аккумуляторами, которые по своим характеристикам будут многократно превосходить устройства, доступные в наши дни.

Источник

Какими будут аккумуляторы в будущем – ожидания рынка и реальные технологии

С годами всё больше и больше устройств в окружении человека хранит и использует электрическую энергию. Вместе с увеличением возможностей портативной электроники растет спрос на всё лучшие батареи. Как будут выглядеть аккумуляторы, которые в будущем будут питать мобильные телефоны, ноутбуки, и даже целые дома?

Во-первых, нужно ответить на, казалось бы, банальный вопрос: почему именно электричество? На это есть множество причин. Первой из них является простота хранения. Представьте себе столь же эффективный способ хранения и передачи энергии. Бензиновый телефон, угольная стиральная машина или паровой компьютер – это ведь неразумно!

На ум сразу напрашивается ещё одно преимущество электричества: чистота. Используя устройство с электрической батареей, нам не приходится вдыхать выхлопных газов или проливать бензин. Нет и шума.

Электричество будет сопровождать нас на каждом шагу ещё в течение долгих десятилетий. Достойных конкурентов у него пока нет. Вопрос только в том, как лучше хранить электроэнергию.

Неизменные основы хранения электроэнергии

За создание первой электрической батареи в году 1799 «отвечает» Алессандро Вольт. Многоразовую аккумуляторную батарею изобрел, в свою очередь, Гастон Плант – предыдущие версии батарей при разряде становились бесполезными. Изобретение Планта было основано на свинце и кислотах, в этой форме, собственно, мы используем его и сегодня.

1989 год принес настоящую революцию: никель-кадмиевые аккумуляторы, которые позволили создать первые беспроводные ручные инструменты, а позднее и первые автомобили с гибридным приводом. Проблемой этого типа аккумуляторов является «эффект памяти» и связанная с этим «гигиена использования» – если не разрядить батарею до конца перед зарядкой, её емкость «уменьшается» и возникают «скачкообразные» падения напряжения во время использования.

Изменение емкости аккумулятора при эффекте памяти

Другой тип резервуара энергии, которым мы пользуемся каждый день, являются литий-полимерные аккумулятор, применяемые, например, в ноутбуках или телефонах. Этот тип батареи является более дорогим в производстве, поэтому их используют в оборудовании более высокого класса.

Что дальше с технологиями хранения электроэнергии

Несмотря на развитие технологий, плотность энергии в литий-ионных аккумуляторах меньше, чем даже в древесном мазуте. В настоящее время наибольшую плотность энергии имеет сжатый водород, а наибольшую объемную производительность показывает дизельное топливо.

Но, что самое главное, спрос на электрическую энергию растёт очень быстро . Аккумуляторы небольших размеров приобретают всё большее значение на рынке.

С конца XX века очень динамично развивается технология литий-ионных аккумуляторов, в настоящее время составляющих около половины всех малых аккумуляторных батарей, ходящих в обороте. Их конкуренты, никель-металлогидридные и никель-кадмиевые аккумуляторы потеряли свою долю, став, скорее, средством питания игрушек и некоторых ручных инструментов.

Читайте также:  Расчет фазных токов в трехфазной сети

Количество литий-ионных аккумуляторов постоянно растет, вместе с ростом количества производимых телефонов и ноутбуков – в 90-е годы прошлого века их было продано менее 0,1 млрд. штук, а в 2015 году уже более 4-х миллиардов.

К сожалению, литий-ионная технология практически достигла границы своих возможностей, и этот вид батареи – несмотря на множество преимуществ – не справляется с потребностями современных пользователей.

Очевидно, что в ближайшее время мы создадим что-то лучшее или перейдём на совершенно другой источник энергии. Давайте посмотрим, как это может выглядеть.

Улучшение современных батарей

Благодаря Samsung, уже в 2021 году должны появиться улучшенные цилиндрические литий-ионные аккумуляторы, называемые в народе 21 700. Тот же тип аккумуляторной батареи будет выпускаться с компанией Tesla в сотрудничестве с Panasonik. В соответствии с сообщениями, полученными из различных источников масса батареи снизить на 10 проц., а стоимость производства на 30% – вопрос только, на сколько это просто.

Такие компании, как Samsung, Sony или Toshiba уже неоднократно пытались получать энергию из метилового спирта. То есть смартфоны генерируют электричество путём сжигания метанола. Уже неоднократно были представлены проекты на на многочисленных технологических выставках, однако аудитория была не в восторге. Почему?

Идея использования спиртов кажется пользователям немного странной. Такую батарею нужно «заправляться», так что потребуется бак, насос и преобразователь. Метанол является для человека ядовитым, поэтому его нужно упаковывать в герметичные контейнеры.

Тем не менее, эта технология была встречена с большим интересом в военной сфере. Здесь большим преимуществом является очень короткое время зарядки (т. е. – пополнения запаса топлива) и очень большая производительность.

Фарфоровые аккумуляторы

Ученые из компании Dyson создали «фарфоровый аккумулятор». На месте типичного электролита появилось твердое тело, в отличие от современных аккумуляторов, является апирогенным и не деградирует по мере использования. Количество энергии на единицу объема в керамической батарее в два раза больше, чем в случае классической литий-ионного аккумулятора. Такая производительность возможна, потому что внутри керамической оболочки чистый металлический литий. С увеличением температуры такого резервуара отдача энергии улучшается, поэтому нет необходимости дополнительного охлаждения.

К сожалению, применение керамики приводит к значительному увеличению массы. Кроме того, чтобы начать использовать такие батареи в повседневной жизни, инженеры должны будут подготовить их к ударам: в настоящее время их очень легко разбить.

Ещё одно решение проблемы небольших батарей, предназначенных, в основном, для телефонов, появилось на Университете Штата Калифорнии. Тамошний профессор, Коди Фризен, разработал батарею, в которой роль электролита выполняют ионные жидкости, которые не испаряются и химически более стабильны. Конечно, они являются проводниками электрического тока. Трудность, однако, заключается в поиске способа их дешевого производства. Преимущества этого решения на столько большое, что над этой проблемой стоит поработать – поэтому даже был выделен грант в размере 5,13 миллиона долларов!

Емкость батареи с ионной жидкостью должна быть в 11 раз больше, чем литий-ионного аккумулятора того же размера. Кроме того, благодаря высокой химической устойчивости, можно будет использовать металлы с большей плотностью энергии, чем используемый сегодня цинк.

Графен и суперконденсаторы

В Университете Центральной Флориды ученые взялись за действительно передовые технологии. Эффект впечатляет: в двадцать раз более долгий срок службы батареи по сравнению с литий-ионным аккумулятором, а главное – очень малый вес и быстрая зарядка.

Для создания были использованы суперконденсаторы: они известны давно, но до сих пор недооценивались. Их отличает очень быстрое время зарядки и очень большая электрическая емкость. Правда, плотность энергии на порядок ниже, чем в классических аккумуляторах, но время зарядки исчисляется в секундах.

Ученые, работающие для Samsung, недавно запатентовали новый тип батарей для ноутбуков и смартфонов. Внутри аккумуляторов нового поколения используется графен, который позволяет обеспечить не только быстрое время загрузки, но также продлевает срок службы батареи. Зарядка быстрее в пять раз, что на практике означает, что средний смартфон будет полностью заряжен через несколько минут после подключения к розетке.

Где брать электричество для всех аккумуляторов

Как видите, возможностей для развития батарей много и много компаний вкладывают в их развитие. Это делается для того, быть готовыми к запросам будущего – не только в отношении автомобилей и телефонов.

Хранение энергии – это гораздо более значимый вопрос, который отразится на глобальной экономике энергией. Сегодня известно, что уже через 50 лет генерация электроэнергии будет базировать, в основном, на возобновляемых источниках. Это просто необходимо, как из-за заканчивающихся невозобновляемых ресурсов, так из-за ущерба, наносимого природной среде.

Одной из базовых проблем, связанных с генерацией электроэнергии из ветра или солнечного излучения – отсутствие регулярности. Один день ветер дует сильнее, другой – воздух стоит на месте и нужно вновь запускать электростанции на угле угле или газе. Также обстоят дела с солнечной энергией. Поэтому в будущем аккумуляторы будут очень важным элементом повседневной жизни, так как будут использоваться в качестве локальных хранилищ запасов энергии.

Уже сегодня идут эксперименты с центральными батареями, которые собирают энергию, произведенную жителями региона. Дома, оснащенные фотоэлементами, соединены в сети, в центре которой находится большая батарея. Её заряжают, когда имеется избыток энергии, и берут от неё электроэнергию, когда появляется такая потребность.

Такой тест проводят, например, в Нью-Йорке, где 50 домов подключено к подобной сети. Был создан так называемый «blockchain», распределенная база данных, позволяющая вести виртуальную торговлю энергией непосредственно между отдельными пользователями.

Специальная база данных отмечает производство и потребление энергии в отдельных домах. Таким образом, дома, которые имеют дефициты тока, могут «приобрести» его у соседей, чтобы потом отдать долг аналогичным образом.

Как утверждает ряд ученых, такой подход позволит избавиться от зависимости от невозобновляемых ресурсов.

Утилизация – чтобы жилось лучше

Говоря об аккумуляторах, стоит упомянуть о производстве и утилизации. К сожалению, отход от невозобновляемых источников энергии не обязательно связан с отказом от добычи драгоценных ресурсов или эксплуатации рабочих в странах, располагающих природными благами.

Читайте также:  Обозначение сила тока в сети

Нужно помнить, что для изготовления самих батареек нужны очень ценные материалы, например, цена кобальта достигает 27 тысяч долларов за тонну, а свинца – около 10 тысяч за тонну.

Набор металлов и золота в обычном смартфоне

Большинство графита на мировом рынке родом из Китая, а основными добытчиками лития являются Аргентина, Чили и Боливия. Значительная часть кобальта добывается в Демократической Республике Конго.

Как вы видите, не трудно догадаться об эксплуататорских условиях труда в таких местах или социальных конфликтах. Будем надеяться, что эти материалы не станут преемниками нефти, когда спрос на них резко возрастет.

И надеюсь, что ученые заранее озаботятся методами переработки использованных батарей, потому что, в противном случае, мы утонем в использованных чудесах технологии, как в настоящее время нас душат выхлопные газы.

Источник

Представлены аккумуляторы для электромобилей будущего: быстрая зарядка, минимальная деградация и высокая ёмкость

В конце ноября американская компания QuantumScape, которую до этого десять лет деньгами поддерживали только фонд Билла Гейтса и Volkswagen, стала публичной и вышла из тени. Сразу было заявлено, что разрабатываемые компанией твердотельные литийметаллические аккумуляторы станут батареями для электромобилей второго поколения, которые по дальности хода сравнятся с автомобилями на ДВС. Сегодня она с цифрами в руках доказывает свою правоту.

Аккумуляторная ячейка QuantumScape. Источник изображения: QuantumScape

Аккумуляторная ячейка QuantumScape. Источник изображения: QuantumScape

До разработки QuantumScape, которая десять лет назад вышла из стен Стэндфордского университета, твердотельные литийметаллические аккумуляторы считались перспективными, но страдающими массой отрицательных побочных явлений. В частности, они были безопаснее и более ёмкими, чем литийионные, но обладали узким рабочим температурным диапазоном. Аккумуляторы QuantumScape, как утверждают разработчики, свободны от детских болезней твердотельных литийметаллических аккумуляторов и могут стать коммерчески осуществимыми уже через четыре года.

Главной особенностью твердотельных литийметаллических аккумуляторов QuantumScape можно считать то, что аккумуляторы не имеют анода. Точнее, при производстве аккумуляторов QuantumScape анод не изготавливается. Этот электрод формируется в уже собранной аккумуляторной ячейке путём осаждения металлического лития в процессе заряда ячейки. Заявленная скорость осаждения лития в процессе формирования анода превосходит все предыдущие показатели и достигает одного микрона в минуту, что обещает высокую плотность зарядного тока и быструю зарядку: до 80 % ёмкости за 15 минут.

В компании гордятся, что анод аккумулятора спроектирован с «нулевым превышением лития». Иначе говоря, в процессе производства ячейки нет необходимости даже в минимальном количестве лития в виде фольги или осаждения в месте формирования анода. Это заметно удешевляет и упрощает производство ячеек.

Ещё одним важным изобретением QuantumScape стало создание керамического сепаратора, который разделяет электроды. Сепаратор QuantumScape тоньше человеческого волоса и невоспламеняемый. В обычной литийионной ячейке сепаратор изготавливается из органических материалов и служит одной из причин пожароопасности элементов. Следует отметить, что аккумуляторные ячейки QuantumScape будут изготавливаться в виде «мешочков», а не в цилиндрическом формфакторе. Возможно это одна из особенностей использования керамических сепараторов.

Источник изображения: QuantumScape

Источник изображения: QuantumScape

Аккумуляторы QuantumScape также могут похвастаться толстыми катодами с возможностью пропускать токи высокой плотности свыше 3 мА·ч/см 2 в течение часа заряда и разряда с токами 1C. После прохождения 800 циклов заряда и разряда ячейки QuantumScape сохранили свыше 80 % ёмкости, что потенциально обещает возможность проехать на одном аккумуляторе сотни тысяч км. Что также важно, аккумуляторы сохраняют рабочие характеристики до температур -30 °C, чего невозможно было добиться с помощью альтернативных разработок. Также, за счёт того, что из анода убран графит или графит-кремний, вещество электролита не деградирует в ходе побочных реакций в процессах зарядки и разрядки ячейки. Как нетрудно понять, это сохраняет рабочие параметры ячейки максимально долго.

Наконец, QuantumScape обещает довести ёмкость коммерческих твердотельных литийметаллических аккумуляторов до проверенного в лабораториях максимума: 1000 Вт·ч/л. Тем самым ёмкость аккумуляторов может вырасти на 80 % по сравнению с лучшими современными литийионными ячейками и довести запас хода электромобилей до величин, сопоставимых с возможностями автомобилей на двигателях внутреннего сгорания.

Источник

В поисках вечной батарейки: как меняются технологии создания аккумуляторов

Десятки компаний стремятся создать новый тип аккумуляторов: повысить энергоемкость, срок службы, ускорить зарядку и сделать так, чтобы батарея разряжалась как можно медленнее. В новые технологии хранения энергии вкладывают огромные суммы — около $3 млрд в год. Согласно оценкам швейцарского банка UBS, за ближайшее десятилетие рынок накопителей энергии может вырасти до $426 млрд. «Хайтек» рассказывает о том, развиваются технологии хранения энергии и почему все упирается в добычу дорогостоящих элементов.

Какие задачи решают новые технологии

За создание литий-ионной технологии трое ученых получили Нобелевскую премию по химии в 2019 году. Ведь в том числе благодаря их изобретению расширились возможности по использованию портативной техники (ноутбуков, смартфонов, планшетов). Сегодня к накопителям энергии предъявляют все более высокие требования, и это подталкивает к поиску новых технологий. Важен баланс между габаритами, энергетическими характеристиками и ценой. Первые два параметра можно настраивать в широком диапазоне, но цена остается серьезным препятствием. Да и технологии, использующие литий, упираются в ограничение: лития в природе не так много, а его добыча обходится достаточно дорого. Прогресс последних лет затрагивает, скорее, энергоэффективность, а не качественные характеристики. Хотя разработок много, инновации не так быстро попадают на массовый рынок.

Развитие батарей для электротранспорта, складской техники и космической отрасли происходят существенно быстрее. Технологический рывок произойдет и на массовом рынке, но для этого производители мобильной техники должны выбрать автономность устройств как ключевой элемент добавленной стоимости. Однако ожидание будет долгим. По оценкам Международного энергетического агентства, основной технологией в ближайшие десятилетия останутся литиевые аккумуляторы. Выход новых разработок на рынок прогнозируются не ранее 2025 года. Но фундамент будущих изменений закладывается уже сейчас, основные тренды связаны с технологией быстрой зарядки, уменьшением габаритов и повышением срока службы аккумуляторов.

Стартапы ради быстрой зарядки

Технология быстрой зарядки включает три основных момента: алгоритмы заряда, энергетические параметры и сечение проводника. Если речь о мобильной технике, то ее зарядка не предполагает разнообразия разъемов и кабелей. Type-C стал стандартом для индустрии, поэтому на первый план выходят алгоритмы заряда, такие как Power Delivery и Quick Charge.

Читайте также:  Презентация электромагнитное реле переменного тока

Их основная задача — обеспечить передачу большего количества энергии по тому же проводу, не превышая допустимые значения силы тока (до 3 А). Но устройство не должно перегреваться во время зарядки, поэтому сегодня делают упор не только на увеличение зарядного напряжения, но и на разработку специальных алгоритмов, постепенно понижающих мощность (по мере того, как батарея восстанавливает уровень заряда). Кроме того, технология быстрой зарядки становится одним из пунктов, обеспечивающих «привязку» потребителя к экосистеме конкретного производителя.

Канадский стартап GBatteries пытается решить задачу быстрого восполнения заряда с помощью искусственного интеллекта. Быстрая зарядка происходит благодаря последовательным микроимпульсам постоянно меняющегося тока. Действуют умные алгоритмы, которые встроены в зарядные станции: они определяют, когда именно отправить очередной импульс и определяют уровень напряжения, чтобы не навредить аккумуляторам. Технологию планируют совместить с текущим поколением литий-ионных аккумуляторов. Планируется, что благодаря задумке батареи электрокаров смогут восполнять заряд за 5–10 минут. Канадцы разрабатывают зарядные станции и для другой техники.

Технологию быстрой зарядки предлагает и израильский стартап StoreDot. Вместо модификации принципа работы зарядного устройства они обратились к химии самой аккумуляторной батареи. Вместо графита используются олово, германий и кремний в сочетании с органическими соединениями. Заряд батареи, используемой в электросамокате, получилось восполнить всего за пять минут. Специалисты разрабатывают аккумулятор для телефона, который сможет восполнить заряд так же быстро. Среди инвесторов стартапа — Mercedes Daimler и Samsung. Правда, опять же, вопрос в цене — изначально батареи точно не будут дешевыми.

Стартапы, пообещавшие супертонкие аккумуляторы

Если говорить о литиевых батареях, то задача по производству аккумулятора толщиной около 1 мм вполне осуществима. Но если нужно сохранить емкость, физический объем активного вещества в аккумуляторе должен остаться неизменным. Как результат — получится тонкая, но очень широкая батарея. При этом показатели энергетической эффективности устройства будут ниже, чем у его стандартных «собратьев».

Поэтому сверхтонкие литиевые АКБ востребованы лишь в специфических областях приборостроения. Что касается массового рынка, компактные устройства всегда пользуются спросом. Например, в линейке внешних аккумуляторов федеральной дистрибьюторской сети Energon модель Revolter 5000 толщиной всего 5 мм, и такие габариты уже воспринимаются потребителями как супертонкий формат.

Среди технологий, которые позволят сохранить емкость батареи при уменьшении габаритов — стартапы из Японии. К примеру, 3Dom (стартап, который появился в 2014 году в Токийском университете). К 2022 году в планах — производство литий-металлических батарей, которые при таких же габаритах более эффективны, чем современные литий-ионные аккумуляторы.

В основе японской технологии — замена углеродных материалов на металлический литий. Подобная химия обеспечивает более высокую плотность энергии, но одновременно с этим растет риск коротких замыканий и воспламенений.

Стартапы: для долгой службы

Существует много электродных материалов, обеспечивающих выдающуюся устойчивость к циклированию — например, LTO или NMC. Но из-за стоимости такие аккумуляторы недоступны для широкого потребительского рынка. И пока нет предпосылок того, что ситуация скоро изменится.

Но изменения происходят — не только в области химии устройств, но и контролеров, менеджмента заряда, энергоэффективности устройств. Работая в комплексе, они значительно продлевают жизнь аккумуляторов. Даже Илон Маск, который любит смелые обещания, признал: перспективнее улучшение литий-ионных аккумуляторов, а не поиск совершенно новых технологий.

Среди новых технологий, которые собираются предложить рынку — батареи, где дорогие металлы заменены дешевыми и распространенными веществами. Например, американский стартап Conamix обещает убрать кобальт — элемент, который добывают в Конго. Правительство этой республики постоянно поднимает налог на сырье. Текущие разработки позволят уменьшить содержание этого металла в аккумуляторах для электромобилей с 20% до 4%.

Как батареи тормозят развитие перспективных технологий

К сожалению, медленный прогресс в сфере аккумуляторных батарей во многом ограничивает развитие смежных индустрий. Смартфоны, ноутбуки, электромобили становятся все более технологически «нафаршированными» и требуют все больше энергии. Например, активному пользователю смартфона батареи хватает на 6–8 часов. Причем в среднем россиянин каждый день открывает 10–12 приложений. В связи с этим разработчики смартфонов подбирают энергосберегающие программы. Одни производители встраивают приложения в прошивку по умолчанию, другие оставляют выбор за пользователем — предлагают скачать их. Если появятся эффективные батареи, расширятся возможности по использованию программ.

Еще одно направление — солнечная энергия. Большинство установок занимают немало места, а их стоимость высока. Известный факт: львиная часть затрат на развертывание солнечных систем связана с приобретением аккумуляторов, которые будут запасать энергию. Поэтому более дешевые и энергоэффективные накопители обеспечили бы значительно более широкое применение зеленых технологий.

Поиск эффективного хранения энергии происходит и в сфере солнечной энергии. Например, исследователи Стэнфордского университета предлагают альтернативу — использование биологических систем. Технология предполагает извлечение метана с помощью бактерии Methanococcus maripaludis. Затем его планируют преобразовывать в электричество благодаря существующей инфраструктуре.

Есть несколько причин, которые тормозят появление новых более эффективных батарей. Одна из них — чрезвычайно высокая стоимость разработки. По данным Lux Research, в среднем для поддержания работы стартапа, нацеленного на поиск новых решений в сфере хранения и транспортировки энергии, требуется до $40 млн в течение восьми лет. Например, японская компания New Energy & Industrial Technology Development Organization выделила 90 млн на создание батарей нового типа. Но чаще стартаперам приходится искать финансирование. Например, компания StoreDot обратилась к краудфандингу, где удалось привлечь $6,25 млн инвестиций.

Тиражирование новых разработок обойдется еще дороже. Только для создания новой производственной линии и решения сопутствующих задач, по подсчетам, требуется около $500 млн. Поэтому технологии, которые кажутся чудом, не всегда разрабатывают быстро.

Внедрение новых технологий — дело небыстрое. Ведь даже с момента создания стабильных литий-ионных аккумуляторов до старта серийного производства прошло более 10 лет.

Источник