{"id":138706,"date":"2016-10-24T07:00:00","date_gmt":"2016-10-24T07:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/bm.dev.synology.me\/?p=138706"},"modified":"2016-10-24T07:00:00","modified_gmt":"2016-10-24T07:00:00","slug":"de-ce-nu-au-evoluat-bateriile-la-fel-de-repede-ca-si-alte-tehnologii-de-ce-nu-avem-un-smartphone-care-sa-mearga-o-saptamana-sau-masini-electrice-ieftine-care-sa-mearga-peste-300-km-cu-un-plin","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bm.dev.synology.me\/?p=138706","title":{"rendered":"De ce nu au evoluat bateriile la fel de repede ca \u015fi alte tehnologii? De ce nu avem un smartphone care s\u0103 mearg\u0103 o s\u0103pt\u0103m\u00e2n\u0103 sau ma\u015fini electrice ieftine care s\u0103 mearg\u0103 peste 300 km cu un “plin”"},"content":{"rendered":"

\n\u201eBateriile sunt cele mai dramatice obiecte. Spre deosebire de alte obiecte, ele nu \u00eenceteaz\u0103 s\u0103 mai func\u0163ioneze sau s\u0103 se strice. Bateriile mor\u201d, spunea un comedian \u00een anii \u201990. Apoi \u015fi-a continuat show-ul, explic\u00e2nd de ce nu a mai putut s\u0103 asculte muzic\u0103 la walkman. Subiectul este \u00een continuare actual, ba chiar importan\u0163a bateriilor a crescut exponen\u0163ial, devreme ce am ajuns o societate dependent\u0103 de \u201eenergia \u00eenmagazinat\u0103\u201d, indiferent c\u0103 e vorba de smartphone-uri, laptopuri, aparate foto-video, aparate de b\u0103rbierit, ma\u015fini de tuns, periu\u0163e de din\u0163i, drone ori automobile. Totu\u015fi, dac\u0103 mobilele \u015fi computerele ne-au schimbat radical via\u0163a, bateriile nu au evoluat la fel de spectaculos.<\/p>\n

\nCel care a dat numele unit\u0103\u0163ii de m\u0103sur\u0103 pentru for\u0163a electromotoare \u015fi a poten\u0163ialului electric, fizicianul italian Alessandro Volta, a realizat prima baterie electric\u0103 din istorie, a\u015fa-numita \u201epil\u0103 voltaic\u0103\u201d, \u00een urm\u0103 cu mai bine de 230 de ani. Italianul a realizat \u00een 1800 echipamentul, str\u0103mo\u015ful bateriilor electrice, care permite transformarea energiei chimice \u00een energie electric\u0103. De-a lungul celor peste 200 de ani care au trecut de atunci, oamenii au creat baterii de diferite forme, m\u0103rimi \u015fi putere, \u00eens\u0103 \u00een acest domeniu schimb\u0103rile nu au fost comparabile cu avansul tehnologic din alte domenii.<\/p>\n

\nUn rom\u00e2n, Nicolae Vasilescu-Karpen, este cel care a inventat o baterie care func\u0163ioneaz\u0103 de 66 de ani; pila Karpen se afl\u0103 la Muzeul Na\u0163ional Tehnic din Capital\u0103, fiind o realizare uluitoare pentru c\u0103 emite, ne\u00eentrerupt, o tensiune de circa 0,55 V. Pila Karpen este format\u0103 din doi electrozi \u2013 unul din aur \u015fi altul din platin\u0103, iar electrolitul este acid sulfuric de puritate ridicat\u0103, iar \u00een pres\u0103 au existat de-a lungul anilor afirma\u0163ii cum c\u0103 NASA a folosit tehnologia inventat\u0103 de rom\u00e2n.<\/p>\n

\nElectricitatea este acum un punct central al existen\u0163ei noastre moderne, iar bateriile sunt folosite pentru stocarea acesteia; altminteri, am fi dependen\u0163i de cabluri. Chiar \u015fi a\u015fa, progresul \u015ftiin\u0163ific \u00een acest domeniu a fost lent: \u00eenc\u0103 avem baterii care \u201emor\u201d, gadgeturile noastre \u00eenc\u0103 sunt dependente de baterii, iar automobilele electrice bat pasul pe loc din pricina bateriilor.<\/p>\n

\n\"\"<\/a><\/p>\n

\nLitiu-ion, v\u00e2rful de lance<\/p>\n

\nBateriile cu litiu-ion se reg\u0103sesc \u00een multe ramuri alte tehnologiei din prezent, de la telefon \u015fi laptop la aeronave \u015fi automobile electrice. \u00cens\u0103 acestea sunt diferite de clasicele baterii AA pe care d\u0103m vina de fiecare dat\u0103 c\u00e2nd telecomanda nu mai func\u0163ioneaz\u0103 cum trebuie. Sunt folosite mai ales \u00een cazul gadgeturilor, deoarece se \u00eencarc\u0103 repede, au o densitate de energie destul de bun\u0103, \u015fi se consum\u0103 lent. Tehnologia a fost descoperit\u0103 prin anii \u201970, \u00eens\u0103 avea s\u0103 fie comercializat\u0103 abia dou\u0103 decenii mai t\u00e2rziu. Litiu-ion este una dintre cele mai bune tehnologii \u00een domeniul bateriilor; aceste baterii \u015fi-au crescut densitatea de energie cu 5% \u00een fiecare an iar costurile s-au redus cu 8% anual, conform unui raport al firmei de cercetare IDTechEx.<\/p>\n

\n\u201eCu bateriile Li-ion ai parte de mai mult\u0103 putere comparativ cu alte tehnlogii mai vechi\u201d, este de p\u0103rere Stephen Hackney, a profesor la Michigan Technological University.<\/p>\n

\nRecent, acest tip de baterii a c\u00e2\u015ftigat mult\u0103 celebritate; mai multe telefoane Samsung Galaxy Note 7 au luat foc sau au explodat, la doar c\u00e2teva s\u0103pt\u0103m\u00e2ni de la lansare. Reprezentan\u0163ii companiei au oprit v\u00e2nz\u0103rile, apoi au retras produsul de pe pie\u0163ele existente \u015fi le-au cerut clien\u0163ilor care le cump\u0103raser\u0103 deja s\u0103 le restiuie.<\/p>\n

\nCompania coreean\u0103 a demarat o investiga\u0163ie, \u00een urma c\u0103reia a descoperit o problem\u0103 izolat\u0103 la celulele bateriei; c\u00e2teva s\u0103pt\u0103m\u00e2ni mai t\u00e2rziu, Samsung a reluat produc\u0163ia \u015fi v\u00e2nz\u0103rile. Spre ghinionul reprezentan\u0163ilor companiei, \u00een pres\u0103 \u015fi social media au ap\u0103rut deja informa\u0163ii cum c\u0103 \u015fi telefoanele \u00eenlocuite deja explodeaz\u0103, iar potrivit Reuters compania coreean\u0103 a stopat din nou produc\u0163ia, care ar putea fi ultimul cui \u00een sicriul lui Note 7.<\/p>\n

\n\"\"<\/p>\n

\nCompania \u015fi-a redus estim\u0103rile de profit pentru trimestrul al treilea cu o treime din aceast\u0103 cauz\u0103. Astfel bateria bucluca\u015f\u0103 va costa compania nu mai pu\u0163in de 2,3 miliarde de dolari \u00een materie de profituri.<\/p>\n

\nPotrivit lui Hackney, principala cauz\u0103 pentru care bateriile explodeaz\u0103 este legat\u0103 de gre\u015felile din timpul procesului de \u00eenc\u0103rcare. \u201eSoftware\u2011ul dispozitivelor decide c\u00e2t de mult \u015fi c\u00e2t de repede s\u0103 fie \u00eenc\u0103rcate bateriile. Dac\u0103 aceste protocoale sunt setate incorect, pot duce la o destabilizare a unor elemente chimice din interiorul bateriei\u201d, spune el. Alte elemente enumerate de profesor sunt supra\u00eenc\u0103lzirea telefonului, dar \u015fi gre\u015feli \u00een cadrul produc\u0163iei  – de exemplu reziduuri de metal care pot ajunge \u00een interiorul bateriei.<\/p>\n

<\/p>\n

\n\u201ePuterea de procesare tot mai mare necesit\u0103 din ce \u00een ce mai mult\u0103 energie, iar provocarea permanent\u0103 este de a g\u0103si echilbrul perfect \u00eentre performan\u0163e \u015fi consumul de energie, f\u0103r\u0103 a sacrifica designul produsului sau costul acestuia\u201d, sunt de p\u0103rere reprezentan\u0163ii Allview, care recent au anun\u0163at lansarea unui smartphone ce se laud\u0103 cu o durat\u0103 de via\u0163\u0103 a bateriei de trei-patru zile. Acesta ar putea fi un pas important \u00een domeniu, dac\u0103 se dovede\u015fte a fi real. Cum au ajuns la aceast\u0103 performan\u0163\u0103? \u201eProcesor de ultim\u0103 genera\u0163ie cu un consum redus cu p\u00e2n\u0103 la 30% fa\u0163\u0103 de solu\u0163iile SoC clasice, display Amoled de \u00eenalt\u0103 calitate ce permite consum redus de energie, sistem de operare optimizat prin solu\u0163ii inovative de reducere a consumului de energie\u201d, sunt argumentele invocate de reprezentan\u0163ii Allview. Ei adaug\u0103, la final, \u015fi \u201ebaterie de ultim\u0103 genera\u0163ie cu capacitate mare \u015fi volum redus\u201d. A\u015fadar, multe progrese \u00een durata de via\u0163\u0103 a bateriilor \u0163in de dezvoltarea altor componente precum display\u2011uri sau procesare care consum\u0103 mai pu\u0163in\u0103 baterie \u015fi de \u00eembun\u0103t\u0103\u0163irea software-urilor. Cumva, inova\u0163iile \u00een domeniul bateriilor nu reu\u015fesc s\u0103 \u0163in\u0103 pasul cu viteza cu care avanseaz\u0103 software-ul, de pild\u0103.<\/p>\n

\nUnul dintre numele cunoscute \u00een domeniul \u00eenmagazin\u0103rii energiei este John Goodenough, responsabil pentru descoperirea bateriilor de tip LiFePO4 \u2013 litiu-fier-fosfat, ce au devenit cam cele mai populare din 1996 \u00eencoace. \u00cen anii care au urmat acestei lans\u0103ri, au ap\u0103rut tot felul de varia\u0163ii ale bateriilor litiu-ion, combinarea cu diverse alte materiale duc\u00e2nd la unele \u00eembun\u0103t\u0103\u0163iri.<\/p>\n

\nTotu\u015fi materialul are limit\u0103ri \u015fi nu vom putea vedea un telefon care s\u0103 fie \u00eenc\u0103rcat doar o singur\u0103 dat\u0103 pe s\u0103pt\u0103m\u00e2n\u0103 cu o asemenea baterie. Mai cu seam\u0103 c\u0103 telefoanele devin din ce \u00een ce mai puternice, cu procesoare mici \u015fi foarte rapide, ecrane cu milioane de culori \u2013 or toate acestea consum\u0103 foarte multe resurse.<\/p>\n

\n\"\"<\/a><\/p>\n

\nBateriile nu sunt \u00eens\u0103 importante doar \u00een cazul gadgeturilor, ci joac\u0103 un rol esen\u0163ial \u015fi \u00een cazul ma\u015finilor electrice, care au poten\u0163ialul s\u0103 ne afecteze via\u0163a \u00eentr-un mod profund \u015fi care \u00een momentul de fa\u0163\u0103 sunt \u0163inute departe de consumatorii de r\u00e2nd de… – a\u0163i ghicit -, bateriile care \u00eenc\u0103 nu au o autonomie satisf\u0103c\u0103toare; \u00een plus, sunt \u00eenc\u0103 foarte scumpe, reprezent\u00e2nd acum o treime din costul unui automobil electric, conform Bloomberg.<\/p>\n

\nPotrivit IDTEchEx, pia\u0163a bateriilor va fi dominat\u0103 \u015fi \u00een urm\u0103torii zece ani de bateriile litiu-ion, dar exist\u0103 anumite tehnologii care \u201e\u00een condi\u0163iile potrivite ar putea lua 10% din pia\u0163\u0103, datorit\u0103 faptului c\u0103 deja sunt folosite \u00een segmente ni\u015fate\u201d.<\/p>\n

\nConform estim\u0103rilor, segmentul bateriilor litiu-ion ar urma s\u0103 ajung\u0103 la 3,130 MW p\u00e2n\u0103 \u00een 2020, cu o rat\u0103 anual\u0103 de cre\u015ftere de 72%, \u00een mare parte datorit\u0103 cre\u015fterii cererii pentru dispozitive de stocare a energiei electrice. \u201eCostul bateriilor Li-ion este o mare provocare pentru industrie. Companiile se concentreaz\u0103 pe dezvoltarea bateriilor eficiente din punctul de vedere al costului, acesta sc\u0103z\u00e2nd \u00een medie cu 23% \u00een fiecare an\u201d, a spus Sayani Roy, expert al TechNavio, firm\u0103 de cercetare de pia\u0163\u0103. \u015ei Tesla, produc\u0103tor ale c\u0103ror automobile au baterii litiu-ion, vrea s\u0103 scad\u0103 costul bateriilor la 100 de dolari kWh p\u00e2n\u0103 \u00een 2020; acest lucru ar \u00eensemna o reducere de 3,5 ori, pre\u0163ul lor fiind \u00een prezent de aproape 350 dolari\/kWh.<\/p>\n

\n\u00cen cazul mobilelor, tehnologia litiu-ion a fost adaptat\u0103 pentru a face fa\u0163\u0103 dimensiunilor tot mai mari ale ecranelor \u015fi nevoilor tot mai mari de energie pentru rularea de aplica\u0163ii \u015fi opera\u0163iuni complexe. \u00cens\u0103 nu pare a fi \u00eendeajuns. De ce tehnologia de fabricare a bateriilor a r\u0103mas oarecum blocat\u0103, f\u0103r\u0103 a se \u00eentrevedea nicio solu\u0163ie viabil\u0103 de \u00eembun\u0103t\u0103\u0163ire radical\u0103? De ani de zile, cercet\u0103torii din \u00eentreaga lume au lucrat pentru a cre\u015fte cantitatea de energie ce poate fi stocat\u0103 \u00eentr-o baterie cu litiu-ion. \u00cen timp ce multe modele \u015fi tehnici au ap\u0103rut \u00een laboratoare de cercetare din \u00eentreaga lume, pu\u0163ine au ajuns s\u0103 fie \u015fi comercializate.<\/p>\n

\nCei de la Allview spun c\u0103 sunt dezvoltate tehnologii \u00een paralel cu cea litiu-ion, \u00eens\u0103 \u201ep\u00e2n\u0103 la acest moment nu au fost implementate \u00een produc\u0163ia de mas\u0103 din diferite motive: performan\u0163ele nesatisf\u0103c\u0103toare raportate la solu\u0163iile existente, durata de via\u0163\u0103 redus\u0103 sau costurile exorbitante de produc\u0163ie\u201d. La aceste aspecte se adaug\u0103 faptul c\u0103 \u201esolu\u0163iile de tip litiu-ion r\u0103m\u00e2n \u00een continuare variantele ce pot oferi performan\u0163e notabile \u015fi un raport corect calitate \/ pre\u0163. \u00cens\u0103 chiar dac\u0103 ne raport\u0103m \u00een continuare la no\u0163iunea generic\u0103 Li-ion, aceast\u0103 tehnologie este \u00eembun\u0103t\u0103\u0163it\u0103 permanent, iar calitatea bateriilor a crescut considerabil \u00een ultimii ani\u201d.<\/p>\n

<\/p>\n

\nUn lucru dificil \u00een dezvoltarea bateriilor este faptul c\u0103 tehnologia din spate nu este foarte bine \u00een\u0163eleas\u0103, se arat\u0103 \u00eentr-un articol din revista Technology Review a MIT. Schimbarea unui element al unei baterii, prin introducerea unui nou electrod, de exemplu, poate produce probleme neprev\u0103zute, unele care nu pot fi detectate f\u0103r\u0103 ani de testare. A\u015fadar, progresul \u00een acest segment a fost \u00eenregistrat de companiile mari care au f\u0103cut modific\u0103ri minore de-a lungul anilor, fie \u00een compozi\u0163ia bateriilor, fie \u00een procedura de produc\u0163ie.<\/p>\n

\nUn exemplu este parteneriatul dintre Tesla \u015fi Panasonic \u015fi faptul c\u0103 din 2008 p\u00e2n\u0103 \u00een prezent costul unei baterii pentru automobilele Tesla s-a \u00eenjum\u0103t\u0103\u0163it, \u00een timp ce capacitatea de stocare a crescut cu 60%. Iar compania lui Elon Musk a anun\u0163at Tesla Model 3, pe care vrea s\u0103-l lanseze \u00een 2017, un automobil de 35.000 de dolari cu o autonomie de aproape 350 km, ce reprezint\u0103 o \u00eembun\u0103t\u0103\u0163ire considerabil\u0103 \u015fi un pas spre mass-market; modelul este \u00eenc\u0103 departe de un automobil tradi\u0163ional, care poate merge peste 560 km cu un plin \u015fi care are un pre\u0163 de achizi\u0163ie mult mai mic.<\/p>\n

\nPe patru ro\u0163i<\/p>\n

\nEmisiile de gaze cu efect de ser\u0103 au atins un nivel record de la an la an, conform Organiza\u0163iei Meteorologice Mondiale, o cre\u015ftere care provoac\u0103 schimb\u0103ri climatice; \u00eendeob\u015fte acceptat este c\u0103 \u00eenc\u0103lzirea global\u0103 a planetei poate avea consecin\u0163e dezastruoase. O parte din vin\u0103 o au automobilele tradi\u0163ionale cu combustie intern\u0103 ce elimin\u0103 CO2 \u00een atmosfer\u0103. \u00cens\u0103 cum societatea modern\u0103 nu poate supravie\u0163ui f\u0103r\u0103 automobile, solu\u0163ia st\u0103 \u00een \u00eembun\u0103t\u0103\u0163irea actualelor vehicule sau \u00eenlocuirea celor poluante cu altele electrice. Stockholm, de pild\u0103, are \u00een lucru un \u00eentreg cartier \u00een care va fi permis doar accesul vehiculelor electrice, dar la fel de adev\u0103rat este c\u0103 Suedia este una dintre \u0163\u0103rile \u00een care interesul fa\u0163\u0103 de emisiile de carbon este la ordinea zilei de mul\u0163i ani.<\/p>\n

\n\"\"<\/p>\n

\n\u201eUna din inova\u0163iile referitoare la bateriile de acumulatoare acide cu plumb, destinate autovehiculelor echipate cu motoare termice, a fost introducerea tehnologiei Start & Stop, care presupune oprirea motorului termic \u00een timpul sta\u0163ion\u0103rilor intraurbane (stopuri, treceri de pietoni, intersec\u0163ii etc.) sau extraurbane (\u00abg\u00e2tuiri\u00bb ale traficului aglomerat pe autostr\u0103zi la orele de v\u00e2rf). \u00cen acest mod, se preconizeaz\u0103 o economie general\u0103 a consumului de combustibil cuprins \u00eentre 3% – 5% \u015fi, \u00een mod implicit, o reducere a emisiilor de CO2, \u00een mod propor\u0163ional\u201d, spun reprezentan\u0163ii produc\u0103torului de baterii Rombat.<\/p>\n

\nProduc\u0103torul rom\u00e2n de acumulatori auto, controlat de grupul sud-african Metair, a \u00eenregistrat anul trecut o cifr\u0103 de afaceri de aproximativ 70 de milioane de euro, mai mult cu 8,5% fa\u0163\u0103 de anul anterior, conform calculelor ZF pe baza datelor transmise de companie. Reprezenta\u0163ii Rombat declarat c\u0103 departamentul de R&D are un rol esen\u0163ial, f\u0103r\u0103 \u00eens\u0103 a dezv\u0103lui care este nivelul investi\u0163iilor care vizeaz\u0103 dezvoltarea noilor produse, men\u0163ion\u00e2nd c\u0103 \u201e\u00een prezent, se lucreaz\u0103 intens pentru \u00eembun\u0103t\u0103tirea continu\u0103 a bateriilor plumb acide destinate pornirii autovehiculelor. Noile standarde, EN 50342-1 \u015fi EN 50342-6, publicate \u00een 2015, impun exigen\u0163e deosebite pentru calitatea \u015fi performan\u0163a bateriilor\u201d.<\/p>\n

\nProgresul tehnologic, dar \u015fi restric\u0163iile impuse legate de poluarea mediului \u00eenconjur\u0103tor (limita maxim\u0103 a emisiilor de CO2 pentru autovehicule este de 130 g CO2\/km \u00een 2015 \u015fi 95 g CO2\/km \u00een 2020) a dus la apari\u0163ia unor noi tipuri de baterii EFB (Enhanced Flooded Battery) \u015fi AGM (Absorptive Glass Matt) sau bateriile cu Litiu-ion, bateriile cu sodiu destinate automobilelor electrice sau hibrid.<\/p>\n

\nConform previziunilor, pia\u0163a mondial\u0103 de baterii litiu-ion pentru autoturisme ar urma s\u0103 creasc\u0103 la 221 miliarde de dolari p\u00e2n\u0103 2024, potrivit unui raport al Navigant Research. \u201eMa\u015finile electrice au nevoie de baterii mai mari \u015fi aproximativ 75% din bateriile din sectorul automotive vor fi pentru aceste ma\u015fini\u201d, a spus William Tokash, analist al Navigant Research. \u00cen raport se precizeaz\u0103 c\u0103 se fac cercet\u0103ri \u00een domeniu precum baterii litiu-aer, litiu-sulf, care ar putea aduce contribu\u0163i importante \u00een domeniu, dar nu vor fi implementate \u00een automobile dec\u00e2t dup\u0103 2020.<\/p>\n

\nAutomobilele electrice vor ajunge la 35% (41 milioane de unit\u0103\u0163i) din v\u00e2nz\u0103rile totale\u00een 2040, adic\u0103 de 90 de ori mai mult dec\u00e2t v\u00e2nz\u0103rile actuale (aproape 500.000 de unit\u0103\u0163i la nivel global \u00een 2015). Mai mult de at\u00e2t, sc\u0103derea pre\u0163urilor bateriilor va reduce costul unei ma\u015fini electrice sub costul unei ma\u015fini conven\u0163ionale \u00een 2025; pre\u0163ul unei ma\u015fini electrice va ajunge \u00een jurul a 22.000 de dolari (la valoarea din prezent) \u00een 2040, conform unei cercet\u0103ri a Bloomberg New Energy Finance (BNEF). P\u00e2n\u0103 acum, s-au v\u00e2ndut pe tot globul \u00een jur de 1,3 milioane de ma\u015fini electrice, ceea ce reprezint\u0103 mai pu\u0163in de 1% din totalul autoturismelor mici.<\/p>\n

<\/p>\n

\nReprezentan\u0163i ai Organiza\u0163iei \u0162\u0103rilor Exportatoare de Petrol sus\u0163in c\u0103 \u015fi \u00een cazul \u00een care previziunile legate de evolu\u0163ia ma\u015finilor electrice sunt corecte, num\u0103rul total al acestora pe plan global abia va ajunge la 1%. Pe de alt\u0103 parte, Bloomberg New Energy Finance crede c\u0103 dac\u0103 produc\u0103tori ca Nissan, Tesla sau Chevrolet \u00ee\u015fi men\u0163in predic\u0163iile de cre\u015ftere pentru vehiculele electrice, \u00een urm\u0103torii ani aproape jum\u0103tate din ma\u015finile aflate pe drumuri se vor \u00eenc\u0103rca la prize. \u201eLa baza acestei estim\u0103ri st\u0103 reducerea costurilor bateriilor litiu-ion pentru automobile electrice. Costurile bateriilor au sc\u0103zut deja cu 65% din 2010 p\u00e2n\u0103 \u00een prezent, ajung\u00e2nd la o valoare de 350 de dolari kWh \u00een 2015. Iar p\u00e2n\u0103 \u00een 2030, pragul ar urma s\u0103 scad\u0103 pentru bateriile ma\u015finilor electrice p\u00e2n\u0103 la 120 de dolari kWh \u015fi poate sc\u0103dea \u015fi mai mult c\u00e2nd noi tehnologii vor ap\u0103rea \u00een domeniu\u201d, argumenteaz\u0103 Colin McKerracher, analist al Bloomberg New Energy Finance. Anul trecut v\u00e2nz\u0103rile automobilelor electrice au crescut cu 60%, evolu\u0163ie clasificat\u0103 drept \u201einteresant\u201d de cei de la Bloomberg, av\u00e2nd \u00een vedere c\u0103 \u015fi reprezentan\u0163ii Tesla \u015fi-au estimat rata de cre\u015ftere anual\u0103 la 60% p\u00e2n\u0103 \u00een 2020; \u00een plus, aceea\u015fi evolu\u0163ie au \u00eenregistrat \u015fi v\u00e2nz\u0103rile celebrului Ford Model T \u00een anii 1910.<\/p>\n

\n\"\"<\/a><\/p>\n

\nTesla a v\u00e2ndut anul trecut \u00een jur de 50.000 de unit\u0103\u0163i \u015fi vrea s\u0103 ajung\u0103 la 500.000 de vehicule v\u00e2ndute anual p\u00e2n\u0103 \u00een 2020.  Pentru a putea livra un num\u0103r at\u00e2t de mare, \u00een de\u015fertul Nevada se construie\u015fte fabrica Tesla numit\u0103 Gigafactory, unde se vor produce baterii litiu-ion; c\u00e2nd va fi gata, cl\u0103direa ma marca un record, av\u00e2nd cea mai mare amprent\u0103 la sol din lume – aproximativ 900.000 de metri p\u0103tra\u0163i. Elon Musk, fondatorul Tesla, a anun\u0163at la lansarea din prim\u0103vara acestui an a automobilului Model 3 c\u0103 fabrica, pentru dezvoltarea c\u0103reia este necesar\u0103 o investi\u0163ie de 5 miliarde de dolari, va produce 500.000 de baterii litiu-ion \u00een fiecare an. <\/p>\n

\nReprezentan\u0163ii companiei americane sus\u0163in c\u0103 Gigafactory va produce p\u00e2n\u0103 \u00een anul 2018 baterii litiu-ion la un pre\u0163 cu 30% mai mic fa\u0163\u0103 de cel actual. A\u015fadar, previziunile sunt optimiste pentru compania dezvoltat\u0103 de Musk, av\u00e2nd \u00een vedere c\u0103 peste 190.000 de persoane au f\u0103cut, \u00een primele 24 de ore de la lansare, o precomand\u0103 pentru Model 3 de la Tesla. Ceea ce \u00eenseamn\u0103, la un pre\u0163 mediu de 42.000 de dolari, cu extraop\u0163iuni, 7,5 miliarde de dolari. Acum trebuie doar s\u0103 livreze.<\/p>\n

\nCum o s\u0103 se alimenteze toate aceste ma\u015fini? Dac\u0103 estim\u0103rile sunt corecte, vehiculele electrice vor consuma \u00een 2040 circa 1.900 terawa\u0163i, ceea ce \u00eenseamn\u0103 10% din energia produs\u0103 de omenire anul trecut. Vestea bun\u0103 este c\u0103 oamenii apeleaz\u0103 din ce \u00een ce mai mult la energie regenerabil\u0103, iar 2013 a fost primul an \u00een care acest tip de energie l-a dep\u0103\u015fit pe cel clasic. \u00cen 2020, omenirea va ad\u0103uga 91 gigawa\u0163i la capacitatea de stocare a energiei din combustibili fosili \u015fi 208 din energie regenerabil\u0103.<\/p>\n

\nPentru construc\u0163ia de baterii cu litiu va fi nevoie de mai pu\u0163in de 1% din resursele cunoscute de litiu, nichel, mangan \u015fi cupru \u015fi 4% din resursele de cobat, potrivit BNEF. Abia \u00een 2030 este a\u015fteptat ca produc\u0103torii s\u0103 adopte alte materiale ce vor \u00eembun\u0103t\u0103\u0163i capacitatea bateriilor, m\u0103rimea \u015fi performan\u0163a lor.<\/p>\n

\n\"\"<\/p>\n

\nSubestimarea \u015fi supraestimarea<\/p>\n

\nChiar dac\u0103 domin\u0103 pia\u0163a \u015fi cercet\u0103torii mizeaz\u0103 \u00een continuare pe bateriile litiu-ion, urm\u0103torul pas al industriei este miza pe baterii semisolide sau chiar solide ori pe combina\u0163ii din diverse materiale. \u00cen 2013, cercet\u0103torii de la Universitatea Tehnologic\u0103 din Nanyang, din Singapore, anun\u0163au c\u0103 au descoperit un nou material, care ar putea revolu\u0163iona domeniul: dioxidul de titan. Sub form\u0103 de nanoparticule, poate fi inclus \u00een anodul de carbon al bateriei litiu-ion, dubl\u00e2nd capacitatea \u015fi performan\u0163ele acesteia. Astfel s-ar ob\u0163ine o durabilitate crescut\u0103 a bateriei (care poate ajunge \u015fi la 20 de ani), cre\u015fterea num\u0103rului de cicluri de func\u0163ionare (minimum 10.000 de cicluri) \u015fi sc\u0103derea timpului necesar pentru \u00eenc\u0103rcare (\u00een teorie, ar fi necesare doar 2 minute pentru \u00eenc\u0103rcarea p\u00e2n\u0103 la 70%!). Atunci cercet\u0103torii sus\u0163ineau c\u0103 vor reu\u015fi s\u0103 creeze baterii fezabile \u00een maximum doi ani \u015fi c\u0103 tehnologia ar urma s\u0103 ajung\u0103 \u00een produc\u0163ia de mare serie \u00een maximum cinci ani. Suntem \u00een 2016 \u2013 au trecut mai bine de trei ani – \u015fi asiaticii nu au anun\u0163at o produc\u0163ie \u00een serie \u00eenc\u0103.<\/p>\n

\n\u00cen urm\u0103 cu doi ani, al\u0163i cercet\u0103tori, de data aceasta de la Universitatea din Tokio, prezentau conceptul unei baterii care, prin utilizarea cobaltului \u00een structura catodului, ducea la cre\u015fterea de p\u00e2n\u0103 la \u015fapte ori a capacit\u0103\u0163ii bateriei.<\/p>\n

\nIar start-up-ul american Amprius sus\u0163ine c\u0103 a dezvoltat baterii mult mai bune dec\u00e2t oricare dintre cele comercializate \u00een prezent, datorit\u0103 utiliz\u0103rii unor electrozi de siliciu nanostructura\u0163i. Dac\u0103 acest lucru se dovede\u015fte a fi corect, ar putea produce pe scar\u0103 mare baterii Li-ion cu o densitate de energie mare, ce ar putea fi folosite pentru gadgeturi, dar \u015fi automobile. \u00cen teorie, siliciul posed\u0103 o capacitate de stocare a energiei electrice de zece ori mai mare dec\u00e2t a litiului (4.200 mAh\/g fa\u0163\u0103 de 370 mAh\/g); \u00eens\u0103 dificultatea pentru cercet\u0103tori r\u0103m\u00e2ne aceea de a face o baterie care s\u0103 func\u0163ioneze oriunde, nu doar \u00een laborator.<\/p>\n

\n <\/p>\n

<\/p>\n

\n\u00cens\u0103 men\u0163iuni \u00een pres\u0103 despre acest start-up sunt \u00eenc\u0103 din 2010, iar \u00een 2012 se vorbea despre faptul c\u0103 ar fi \u00een discu\u0163ii cu anumi\u0163i produc\u0103tori de electrocasnice pentru a le implementa bateriile. \u00cenc\u0103 nu \u015ftim \u00een ce stadiu se afl\u0103. R\u0103m\u00e2ne de v\u0103zut doar c\u00e2t de ieftin \u015fi c\u00e2t de eficient poate produce Amprius bateriile promise.<\/p>\n

\nCompaniile Alcoa \u015fi Phinergy au \u00eenceput testele intensive a tehnologiei aluminiu-aer pentru bateriile ma\u015finilor electrice. Astfel, baterii cu masa de 100 kg ar duce, \u00een teorie, la o autonomie de 3.000 km, de zece ori mai mult dec\u00e2t o baterie litiu-ion de acela\u015fi gabarit, dar mai grea de cinci ori \u00een compara\u0163ie cu cea care are \u00een compozi\u0163ie aluminiu-aer. Problema este c\u0103 bateria se \u201econsum\u0103\u201d dup\u0103 parcurgerea acestei distan\u0163e. Din cauza reac\u0163iilor chimice, aluminiul din care este realizat anodul \u00ee\u015fi pierde propriet\u0103\u0163ile \u015fi nu mai poate produce suficient curent electric. Ceea ce \u00eensemn\u0103 c\u0103 va trebui ca la cap\u0103tul cursei bateria s\u0103 fie schimbat\u0103 cu totul.<\/p>\n

\n\"\"<\/p>\n

\nPe l\u00e2ng\u0103 acestea, alte zeci de descoperiri au fost men\u0163ionate \u00een pres\u0103, \u00eens\u0103 cele mai promi\u0163\u0103toare baterii par a fi cele realizate din grafen. \u201eExist\u0103 foarte multe inova\u0163ii \u00een domeniu, de la solu\u0163ii ce folosesc dioxidul de titan, tehnologii litiu-aer, hidrogen, p\u00e2n\u0103 la baterii cu microstructur\u0103 3D. Urm\u0103rim \u00een permanen\u0163\u0103 evolu\u0163ia tehnologiilor \u015fi suntem \u00een str\u00e2ns\u0103 leg\u0103tur\u0103 cu dezvoltatorii, respectiv produc\u0103torii de baterii\u201d, spun reprezentan\u0163ii Allview.<\/p>\n

\nGrafenul este o substan\u0163\u0103 format\u0103 din carbon pur, cu atomi aranja\u0163i hexagonal, asem\u0103n\u0103tor cu grafitul, dar de grosimea unui atom. Avantajul principal este c\u0103 grafenul este foarte u\u015for. Andre Geim \u015fi Kostya Novoselov au descoperit elementul \u00een 2004 \u015fi au \u015fi primit pentru aceast\u0103 reu\u015fit\u0103 premiul Nobel. Recent, Comisia European\u0103 a pornit un program de cercetare care vizeaz\u0103 grafenul; sunt planuri pentru programe de investi\u0163ii de peste 1 miliar de euro. O echip\u0103 de cercet\u0103tori din Coreea de Sud a descoperit o metod\u0103 de a construi baterii mult mai eficiente, iar procesul de fabrica\u0163ie a acestora este cel pu\u0163in neobi\u015fnuit, fiind asem\u0103nat cu \u201epr\u0103jirea\u201d \u00een ulei. Coreenii au reu\u015fit s\u0103 realizeze electrozi cu o rat\u0103 mare a transferului de energie, pulveriz\u00e2nd oxid de grafen \u00eentr-o solu\u0163ie acid\u0103 amestecat\u0103 cu un solvent organic.<\/p>\n

\nCa de fiecare dat\u0103 \u00een astfel de proiecte experimentale, cea mai important\u0103 faz\u0103 este scalarea produc\u0163iei. De la c\u00e2teva sfere \u00eentr-un laborator, aceast\u0103 tehnic\u0103 trebuie s\u0103 fie utilizat\u0103 la scar\u0103 mare \u00een milioane de baterii pentru a-\u015fi dovedi eficien\u0163a \u015fi pentru a reduce costurile.<\/p>\n

\n\"\"<\/p>\n

\nIar compania chinez\u0103 Dongxu Optoelectronics a dezv\u0103luit \u00een cadrul unui eveniment la Beijing o baterie numit\u0103 G-King, numit\u0103 prima baterie cu grafen. Aceasta ce are o capacitate de 4.800mAh, se poate \u00eenc\u0103rca complet \u00een doar 13-15 minute \u015fi are 3.500 de cicluri de utilizare. Bateriile grafen-polimerice sunt de dou\u0103 ori mai u\u015foare dec\u00e2t cele litiu-ion, se \u00eencarc\u0103 mai repede \u015fi au o autonomie mai mare. Din p\u0103cate, reprezentan\u0163ii companiei chineze nu au vrut s\u0103 spun\u0103 c\u00e2nd am putea vedea produsul \u00eentr-un telefon sau la interiorul unui autoturism.<\/p>\n

\nUn exemplu de produs comercial al unei baterii cu grafen este Vor-Power Strap, lansat \u00een iunie 2014. Este vorba despre un acumulator flexibil, ce poate fi ata\u015fat oric\u0103rui rucsac \u015fi care func\u0163ioneaz\u0103 ca o sta\u0163ie de \u00eenc\u0103rcare mobil\u0103; c\u00e2nt\u0103re\u015fte 450 de grame \u015fi are o capacitate de 7.200 mAh. \u201eDomeniul bateriilor este unul pentru juc\u0103torii mari deoarece exist\u0103 at\u00e2t de multe lucruri care pot merge gre\u015fit \u00een realizarea unui astfel de produs. Sper ca alte start-up-uri s\u0103 aib\u0103 succes, dar dup\u0103 cum se vede \u00een ultimii ani, acest lucru pare s\u0103 fie \u00eenc\u0103 departe\u201d, afirm\u0103 Andy Chu, fost conduc\u0103tor al A123 Systems, un start-up ce a promis \u00een 2012 o baterie ce urma s\u0103 revolu\u0163ioneze industria auto, dar care \u00eentr-un final a e\u015fuat lamentabil.<\/p>\n

\nL\u0103s\u00e2nd la o parte bateriile, celulele de combustie \u015fi acumulatorii clasici, un element interesant \u00een peisajul energetic sunt supercapacitorii, considera\u0163i candida\u0163ii cei mai promi\u0163\u0103tori pentru genera\u0163ia viitoare de dispozitive de stocare a energiei electrice. Aceste dispozitive sunt studiate \u015fi dezvoltate \u015fi \u00een Rom\u00e2nia.<\/p>\n

\n\u201eFa\u0163\u0103 de baterii, ei au o anduran\u0163\u0103 mare \u015fi stabilitate \u00een timp. Bateriile, acumulatorii \u015fi supercapacitorii sunt lucruri distincte, dar fac parte din aceea\u015fi familie, aceea a dispozitivelor de stocare a energiei. Am urm\u0103rit dezvoltarea de supercapacitori pe baz\u0103 de materiale electroactive polimer-carbon. Tipul acesta de supercapacitor este de mare interes \u00een cercetarea mondial\u0103, datorit\u0103 avantajelor date at\u00e2t de carbon, c\u00e2t \u015fi de polimerii conductori, iar combinarea lor duce la performan\u0163e deosebite\u201d, spunea dr. ing. Adela B\u0103ra, \u015fef de laborator \u00een cadrul Institutului Na\u0163ional de Cercetare Dezvoltare pentru Inginerie Electric\u0103, pentru Agerpres.<\/p>\n

\nEa a ad\u0103ugat c\u0103 aplica\u0163iile pentru supercapacitori sunt numeroase: produse portabile, pentru motoare electrice, recoltarea de energie, \u00een electronic\u0103, calculatoare, transporturi, telefonie. \u201e\u00cencerc\u0103m s\u0103 facem un concurent al acumulatorilor; concret se pot folosi la mult doritele ma\u015fini ecologice, cele electrice, care pot utiliza supercapacitorii. Am realizat modele de supercapacitori, \u00eens\u0103 nu sunt la nivel de dezvoltare de pia\u0163\u0103. Exist\u0103 cereri de brevete de inven\u0163ie \u015fi un model de supercapacitor\u201d, afirma Adela B\u0103ra. Supercapacitorii sunt compu\u015fi din doi electrozi, un electrolit, membrana separatoare \u015fi, \u00een func\u0163ie de caracteristicile materialelor folosite, performan\u0163ele lor difer\u0103.<\/p>\n

\nEste clar c\u0103 pentru a reduce diferen\u0163a dintre cele dou\u0103 tipuri de automobile (combustie intern\u0103 \u015fi electric\u0103) \u015fi pentru ca gadgeturile s\u0103 mearg\u0103 mai mult cu o singur\u0103 \u00eenc\u0103rcare, este necesar\u0103 o schimbare radical\u0103 \u00een domeniul bateriilor, nu doar de \u00eembun\u0103t\u0103\u0163iri minore. Allview este optimist \u015fi crede c\u0103 \u201evom vedea \u00een cur\u00e2nd schimb\u0103ri majore pe acest segment\u201d. \u00cens\u0103 am putea spera ca acest lucru s\u0103 se \u00eent\u00e2mple abia dup\u0103 2020. Dup\u0103 cum spune Bill Gates, \u201e\u00eentotdeauna supraestim\u0103m ceea ce se va schimba \u00een urm\u0103torii doi ani \u015fi subestim\u0103m schimbarea care va avea loc \u00een urm\u0103torii zece\u201d.<\/p>\n

\n <\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

\u201eBateriile sunt cele mai dramatice obiecte. Spre deosebire de alte obiecte, ele nu \u00eenceteaz\u0103 s\u0103 mai func\u0163ioneze sau s\u0103 se strice. Bateriile mor\u201d, spunea un comedian \u00een anii \u201990. Apoi \u015fi-a continuat show-ul, explic\u00e2nd de ce nu a mai putut s\u0103 asculte muzic\u0103 la walkman. Subiectul este \u00een continuare actual, ba chiar importan\u0163a bateriilor a […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[698],"tags":[20700,272,342,246,150,32766,17331,18620,25361,32991,80],"class_list":["post-138706","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-cover-story","tag-baterie","tag-companie","tag-continuare","tag-crestere","tag-energie","tag-folosire","tag-functionare","tag-lipsa","tag-obiecte","tag-realizare","tag-refuz"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/bm.dev.synology.me\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/138706","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/bm.dev.synology.me\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/bm.dev.synology.me\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bm.dev.synology.me\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bm.dev.synology.me\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=138706"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/bm.dev.synology.me\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/138706\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/bm.dev.synology.me\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=138706"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/bm.dev.synology.me\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=138706"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/bm.dev.synology.me\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=138706"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}