इलेक्ट्रिक कार के लिए वॉलबॉक्स ईवी चार्जर 15 अक्टूबर, 2024 को पेरिस, फ्रांस में पार्क डेस एक्सपोज़िशन में “मोंडियल डी ल’ऑटो” के दौरान प्रदर्शित किया गया है।
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ऐसा प्रतीत होता है कि सिलिकॉन एनोड इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए अगली पीढ़ी की बैटरी प्रौद्योगिकियों के व्यावसायीकरण की दौड़ में सबसे आगे हैं।
सिलिकॉन-आधारित एनोड के बारे में चर्चा, जो ईवी के लिए बेहतर शक्ति और तेज़ चार्जिंग क्षमताओं का वादा करती है, हाल के महीनों में बढ़ रही है – ठीक उसी तरह जैसे कि सॉलिड-स्टेट बैटरियों के बारे में प्रचार लगता है लड़खड़ा गया है.
यह इस प्रकार आता है ईवी की बिक्री बढ़ रही है वैश्विक बैटरी मांग में वृद्धि जारी है, जिससे ऑटो दिग्गजों को पूर्ण विद्युतीकरण की राह पर प्रमुख सेल निर्माताओं के साथ मिलकर काम करने के लिए प्रेरित किया जा रहा है।
जबकि कुछ ओईएम (मूल उपकरण निर्माता) के पास है समझौते पर हस्ताक्षर किये सॉलिड-स्टेट बैटरी डेवलपर्स, कार निर्माता जैसे के साथ मर्सिडीज, पोर्श और जीएम ईवीएस के पीछे के विज्ञान में परिवर्तनकारी परिवर्तन लाने के लिए सभी ने सिलिकॉन एनोड पर बड़ा दांव लगाया है।
एक ताज़ा प्रतिवेदन कंसल्टेंसी IDTechEx ने बैटरी प्रदर्शन के महत्वपूर्ण क्षेत्रों में सुधार के लिए उन्नत सिलिकॉन एनोड सामग्री के वादे को “अत्यधिक” बताया, यह देखते हुए कि कार निर्माताओं और बैटरी उद्योग में प्रमुख खिलाड़ियों द्वारा इस क्षमता पर ध्यान नहीं दिया गया था।
हालाँकि, इसने चेतावनी दी कि चक्र जीवन, शेल्फ जीवन और – शायद सबसे महत्वपूर्ण – लागत जैसी चुनौतियों को व्यापक रूप से अपनाने के लिए संबोधित करने की आवश्यकता है।
शिकागो में अमेरिकी सरकार की आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी में ऊर्जा भंडारण विज्ञान के सहयोगात्मक केंद्र के निदेशक वेंकट श्रीनिवासन ने कहा कि सिलिकॉन एनोड में ठोस-राज्य बैटरियों की तुलना में बढ़त है।
श्रीनिवासन ने वीडियोकांफ्रेंसिंग के माध्यम से सीएनबीसी को बताया, “अगर कोई घोड़े की दौड़ है, तो कम से कम इस समय सिलिकॉन आगे दिखता है, लेकिन हमने उनमें से किसी का भी व्यावसायीकरण नहीं किया है।”
श्रीनिवासन ने कहा कि पांच साल पहले सिलिकॉन-एनोड बैटरियों का कैलेंडर जीवन लगभग एक वर्ष था, लेकिन हाल के आंकड़ों से इन सामग्रियों के स्थायित्व में नाटकीय सुधार दिखाई देता है, कुछ परीक्षणों में अब तीन से चार साल का कैलेंडर जीवन होने का अनुमान है।
बैटरी के चक्र जीवन के विपरीत, जो इसे चार्ज और डिस्चार्ज होने की संख्या की गणना करता है, कैलेंडर जीवन समय के साथ गिरावट को मापता है। आमतौर पर, बैटरी का कैलेंडर जीवन उस अवधि को संदर्भित करता है जिसमें वह अपनी प्रारंभिक क्षमता के 80% से अधिक पर काम कर सकती है, चाहे उसका उपयोग कुछ भी हो।
श्रीनिवासन ने कहा कि सॉलिड-स्टेट बैटरियां, लंबे समय से “अंतिम भोज में ईसा मसीह द्वारा इस्तेमाल किया प्यालाटिकाऊ ड्राइविंग के मामले में, सिलिकॉन एनोड द्वारा की गई हालिया प्रगति की बराबरी करने से पहले अभी भी एक लंबा रास्ता तय करना बाकी है।
श्रीनिवासन ने कहा, “यह परिवर्तन अभी भी उनकी धातु बैटरियों के साथ ठोस अवस्था में किया जाना है और यही कारण है कि मुझे लगता है कि आप लोगों से सुन रहे हैं कि, ऐसा लगता है कि वह वादा पूरा नहीं हुआ है।”
“इसका मतलब यह नहीं है कि हम वहां नहीं पहुंचेंगे। यह कुछ वर्षों में हो सकता है। इसका मतलब सिर्फ यह है कि ऐसा महसूस होता है कि आज सिलिकॉन प्रौद्योगिकी तत्परता स्तर के एक अलग हिस्से में है।”
सिलिकॉन एनोड बनाम सॉलिड-स्टेट बैटरी
विश्लेषकों का कहना है कि सिलिकॉन एनोड सैद्धांतिक रूप से ग्रेफाइट के रूप में 10 गुना ऊर्जा घनत्व प्रदान करते हैं, जो आज आमतौर पर बैटरी एनोड में उपयोग किया जाता है। फिर भी, जब बहुत अधिक सिलिकॉन का उपयोग किया जाता है तो ये समान सामग्रियां आमतौर पर तेजी से क्षरण से पीड़ित होती हैं।
बेंचमार्क मिनरल इंटेलिजेंस के वरिष्ठ अनुसंधान विश्लेषक रोरी मैकनल्टी ने ईमेल के माध्यम से सीएनबीसी को बताया, “ईवी बैटरी बाजार में सिलिकॉन एनोड और सॉलिड-स्टेट बैटरी दो उभरते प्रौद्योगिकी रुझान हैं, जिनका उद्देश्य उच्च-प्रदर्शन बैटरी कोशिकाओं की सीमाओं को आगे बढ़ाना है।”
एक शोधकर्ता गुरुवार, 22 जून, 2023 को दक्षिण कोरिया के सिहुंग में डेजू इलेक्ट्रॉनिक मटेरियल्स कंपनी आर एंड डी सेंटर में इलेक्ट्रोमैग्नेट डी-आयरनिंग मशीन की जाँच करता है।
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मैकनल्टी ने कहा, आमतौर पर ऐसा होता है कि बैटरी का बेहतर प्रदर्शन लंबे समय तक चलने या सुरक्षा की कीमत पर आता है। उदाहरण के लिए, सिलिकॉन एनोड को चार्जिंग के दौरान काफी फूलने के लिए जाना जाता है, जिससे बैटरी की लंबी उम्र कम हो जाती है।
तुलनात्मक रूप से, मैकनल्टी ने कहा कि सॉलिड-स्टेट बैटरियों में सिलिकॉन और लिथियम जैसी उच्च ऊर्जा घनत्व सामग्री का उपयोग करने की चुनौतियों का मुकाबला करते हुए, उच्च प्रदर्शन इलेक्ट्रोड सामग्री के लिए इलेक्ट्रोलाइट की स्थिरता में काफी सुधार करने का दावा किया गया था।
जैसा कि नाम से पता चलता है, सॉलिड-स्टेट बैटरियों में एक ठोस इलेक्ट्रोलाइट होता है, जो सिरेमिक जैसी सामग्रियों से बना होता है। यह उन्हें पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरियों से अलग बनाता है, जिनमें तरल इलेक्ट्रोलाइट होता है।
विशेष रूप से पश्चिम में, सिलिकॉन एनोड के क्षेत्र में प्रगति को चीन के साथ प्रतिस्पर्धा करने के रणनीतिक अवसर के रूप में देखा जाता है।
जॉर्जी जॉर्जिएव
फास्टमार्केट में बैटरी कच्चे माल के विश्लेषक
जापान का टोयोटा और निसान दोनों ने कहा है कि वे आने वाले वर्षों में सॉलिड-स्टेट बैटरियों को बड़े पैमाने पर उत्पादन में लाने का लक्ष्य रख रहे हैं, जबकि चीन की SAIC मोटर कॉर्प कथित तौर पर सितंबर की शुरुआत में कहा गया था कि उसका एमजी ब्रांड अगले 12 महीनों के भीतर कारों को सॉलिड-स्टेट बैटरी से लैस करेगा।
बहरहाल, विश्लेषकों संशय में रहना इसके बारे में कि सॉलिड-स्टेट बैटरियाँ वास्तव में बाज़ार में कब आएंगी।
एक रणनीतिक अवसर?
कंसल्टेंसी फास्टमार्केट में बैटरी कच्चे माल के विश्लेषक जॉर्जी जॉर्जिएव ने ईमेल के माध्यम से सीएनबीसी को बताया, “सिलिकॉन आधारित एनोड एनोड क्षेत्र में अगली पीढ़ी की तकनीक होने का वादा करता है, जो तेज चार्जिंग के लिए समाधान प्रदान करता है।”
जॉर्जिएव ने कहा कि कई उद्योग खिलाड़ी सिलिकॉन एनोड की क्षमता पर गौर कर रहे हैं, चीन और दक्षिण कोरिया में अच्छी तरह से स्थापित एनोड आपूर्तिकर्ताओं से लेकर ताइवान के प्रोलोगियम और अमेरिकी निर्माता ग्रुप 14 जैसे नए खिलाड़ी तक। सिला नैनोटेक्नोलॉजीज.
“विशेष रूप से पश्चिम में, सिलिकॉन एनोड के क्षेत्र में प्रगति को चीन के साथ पकड़ने के रणनीतिक अवसर के रूप में देखा जाता है, जो ग्रेफाइट-आधारित एनोड आपूर्ति श्रृंखला पर हावी है और चीनी एनोड उत्पादकों के पास बैटरी के लिए वैश्विक एनोड बाजार का 98% हिस्सा है। “जॉर्जिएव ने कहा।
“हालांकि, 100% सिलिकॉन एनोड में महत्वपूर्ण तकनीकी चुनौतियां हैं जैसे कि सिलिकॉन विस्तार बैटरी की लंबी उम्र को प्रभावित कर रहा है और वर्तमान में सिलिकॉन एनोड का उत्पादन करने के कई मार्ग हैं।”
मंगलवार, 15 अक्टूबर, 2024 को पेरिस, फ्रांस में पेरिस मोटर शो में एक FEV x प्रोलोगियम टेक्नोलॉजी कंपनी 100% सिलिकॉन कम्पोजिट एनोड अगली पीढ़ी की बैटरी।
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ताइवान की बैटरी निर्माता प्रोलोगियम ने दुनिया की पहली पूर्ण सिलिकॉन एनोड बैटरी की शुरुआत की पेरिस मोटर शो पिछला महीना, कह रहा इसकी नई फास्ट-चार्जिंग बैटरी प्रणाली ने न केवल प्रदर्शन और चार्जिंग दक्षता में पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरियों को पीछे छोड़ दिया है, बल्कि “महत्वपूर्ण उद्योग चुनौतियों” को भी पार कर लिया है।
प्रोलोगियम ने परीक्षण डेटा का हवाला देते हुए कहा कि इसकी 100% सिलिकॉन एनोड बैटरी केवल 5 मिनट में 5% से 60% तक चार्ज हो सकती है, और 8.5 मिनट में 80% तक पहुंच सकती है। इसने प्रगति को “प्रतिस्पर्धी ईवी बाजार में बेजोड़ उपलब्धि” के रूप में वर्णित किया, जो चार्जिंग समय को कम करने और ईवी की सीमा का विस्तार करने में मदद करेगा।
फास्टमार्केट्स के जॉर्जिएव ने कहा कि सिलिकॉन एनोड के व्यावसायीकरण पर एक बड़ा सवालिया निशान उत्पादन की लागत है और क्या कोई भी प्रमुख सिलिकॉन-एनोड उत्पादक “एक सुसंगत गुणवत्ता और प्रतिस्पर्धी मूल्य पर बड़े पैमाने पर सामग्री का उत्पादन कर सकता है – (ए) प्रमुख आवश्यकताएं ओईएम का।”
“इस स्तर पर सिलिकॉन एनोड का उपयोग ग्रेफाइट-आधारित एनोड में एक योजक के रूप में अधिक किया जाता है और आने वाले वर्षों में हम एनोड में सिलिकॉन हिस्सेदारी में वृद्धि देखने की उम्मीद करते हैं, लेकिन ग्रेफाइट के साथ संयोजन में, जबकि 100% सिलिकॉन एनोड को बनाने में अधिक समय लगेगा बड़े पैमाने पर बाजार में प्रवेश करें,” उन्होंने कहा।
