بجلی کی بیٹری برقی گاڑیوں کی صنعت کو تازہ کرنے کے لیے؟

جاپان کے نکی شمبن نے 9 دسمبر کو اطلاع دی کہ ٹویوٹا ایک سالڈ اسٹیٹ بیٹری تیار کر رہی ہے، جو ایک بار چارج ہونے پر 500 کلومیٹر تک چل سکتی ہے، اور مکمل چارج ہونے میں 10 منٹ لگتی ہے، جو روایتی الیکٹرک گاڑیوں سے کم از کم دو تہائی کم ہے۔ توقع ہے کہ ٹویوٹا بڑے پیمانے پر پیداوار میں سالڈ اسٹیٹ بیٹری گاڑیوں کا دنیا کا پہلا مینوفیکچرر بن جائے گا، اور اگلے سال پروٹوٹائپ گاڑیاں لانچ کرے گا۔

ٹویوٹا کی خبروں کے علاوہ، ووکس ویگن اور بل گیٹس کی مشترکہ سرمایہ کاری والی کمپنی QuantumScape نے ایک نئی سالڈ اسٹیٹ بیٹری ٹیکنالوجی بھی جاری کی ہے، جو 15 منٹ میں 80% چارج کر سکتی ہے، توانائی کی کثافت میں 50% اضافہ کر سکتی ہے، اور وسیع رینج کو برداشت کر سکتی ہے۔ درجہ حرارت، کے طور پر کم - 30 ℃. ووکس ویگن نے کہا کہ اس کا ہدف 2025 تک ایک نئی بیٹری پروڈکشن لائن بنانا ہے۔

تو، ٹھوس حالت کی بیٹری اور روایتی بیٹری میں کیا فرق ہے؟

روایتی لتیم بیٹری: یہ مثبت الیکٹروڈ، ڈایافرام اور منفی الیکٹروڈ پر مشتمل ہے، اور پھر الیکٹرولائٹ سے بھری ہوئی ہے۔

سالڈ سٹیٹ بیٹری: لتیم بیٹری ٹھوس الیکٹرولائٹ کا استعمال کرتی ہے، اور الیکٹرولائٹ مواد بڑی حد تک سالڈ سٹیٹ لتیم بیٹری کی کارکردگی کا تعین کرتا ہے۔

دونوں کے درمیان بنیادی فرق یہ ہے کہ سالڈ سٹیٹ بیٹری میں الیکٹرولائٹ ٹھوس ہے، جس کا مطلب ہے کہ مثبت اور منفی الیکٹروڈز کے درمیان لتیم آئن کی منتقلی کا میڈیم مائع سے ٹھوس میں بدل جاتا ہے۔ کیتھوڈ مواد کی مسلسل اپ گریڈنگ کے ساتھ، ٹھوس الیکٹرولائٹ بہتر کوآرڈینیشن بنا سکتا ہے، جو بیٹری سسٹم کی توانائی کی کثافت کو بہتر بنانے کے لیے موزوں ہے۔

سالڈ اسٹیٹ بیٹری کے فوائد۔

ٹھوس الیکٹرولائٹ کے استعمال کی وجہ سے، روایتی لتیم بیٹریوں کے مقابلے میں، ٹھوس بیٹریاں غیر دہن، اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت، غیر سنکنرن، عدم اتار چڑھاؤ، کم آگ کا خطرہ اور اعلی توانائی کی کثافت کی خصوصیات رکھتی ہیں۔

ٹھوس حالت کی بیٹری کی صنعتی کاری۔

سالڈ اسٹیٹ بیٹری کو بیٹری کی توانائی کی کثافت اور برداشت کی پریشانی کا آخری حل سمجھا جاتا ہے۔ سالڈ اسٹیٹ بیٹری کے بہت سے فوائد ہیں، لیکن اس کی زیادہ لاگت اور کم پیداواری صلاحیت کی وجہ سے اسے وسیع پیمانے پر استعمال نہیں کیا گیا۔

سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کی کمرشلائزیشن اتنی تیز نہیں ہو سکتی جتنی لوگ سوچتے ہیں۔ 2019 میں، Ningde Times نے کہا کہ وہ تمام سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کی ترقی کے لیے پرعزم ہے اور اس نے نمونے تیار کیے ہیں، لیکن انہیں مکمل طور پر تجارتی بنانے میں 10 سال لگیں گے، جس کا مطلب ہے کہ وہ بڑے پیمانے پر پیداوار سے بہت دور ہیں۔

سالڈ اسٹیٹ بیٹری کے اطلاق کے شیڈول کی پیش گوئی کی گئی ہے۔

-2021 سالڈ اسٹیٹ بیٹری مارکیٹ کا انکیوبیشن پیریڈ ہوگا۔ متعلقہ مصنوعات کی منصوبہ بندی اور تحقیق اور ترقی کی جائے گی، اور مارکیٹ میں اب بھی ٹرنری بیٹریوں کا غلبہ رہے گا۔

-2021-2025 سے، سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں لاگو ہونے کے ابتدائی مرحلے میں داخل ہوں گی، بیٹری کی توانائی کی کثافت 300-500Wh/kg تک پہنچ جائے گی، اور اعلیٰ درجے کی الیکٹرک گاڑیوں کی ایک چھوٹی سی تعداد سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں سے لیس ہوگی۔

-2025 سے 2030 یا اس سے بھی زیادہ عرصے تک، مارکیٹ واقعی پختہ ہو جائے گی، سالڈ سٹیٹ بیٹریوں کی توانائی کی کثافت 500Wh/kg سے زیادہ ہو جائے گی، اور بڑے پیمانے پر پیداوار واقعی مقبول ہو گی۔

عام طور پر، تمام سالڈ سٹیٹ بیٹریاں، خاص طور پر وہ اعلیٰ موجودہ ایپلی کیشنز جیسے کہ آٹوموبائل، صنعت کاری کے پیمانے سے بہت دور ہیں اور انہیں مزید اپ گریڈنگ اور لاگت پر کنٹرول کی ضرورت ہے۔

کچھ لوگ کیوں کہتے ہیں کہ بڑے پیمانے پر پیداوار آسنن ہے، جبکہ دوسرے کہتے ہیں کہ اس میں 10 سال لگیں گے؟

جیسا کہ آپ اندازہ لگا سکتے ہیں، "سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں" جو فی الحال بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے مشتہر کی جاتی ہیں وہ تمام سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں نہیں ہیں، بلکہ سیمی سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں ہیں۔

نیم ٹھوس بیٹریوں میں عام طور پر ایک الیکٹروڈ پر ٹھوس الیکٹرولائٹ اور دوسرے پر مائع الیکٹرولائٹ ہوتا ہے۔ نیم ٹھوس بیٹریاں استعمال کرنے والے بہت سے لوگ فوری تجارتی استعمال کے لیے ہیں۔ مثال کے طور پر، ٹویوٹا نے ٹرام کے لیے تمام ٹھوس بیٹریاں تیار کرنے پر اپنی نظریں رکھی ہیں، لیکن اس کا کہنا ہے کہ یہ آہستہ آہستہ "نیم ٹھوس" بیٹریوں سے شروع کرے گا۔

جب ننگ ڈی نے کہا کہ بڑے پیمانے پر پیداوار میں 10 سال لگیں گے، تو اس کا مطلب تمام ٹھوس ریاست بیٹریاں تھا، اور یہی مقصد تھا۔

کیا ٹویوٹا اور کوانٹم اسکیپ کی سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں اسٹارٹ اپس کے لیے خطرہ بنیں گی؟

ٹھوس ریاست بیٹری کی ترقی کے نقطہ نظر سے.

یورپی اور امریکی ممالک میں بیٹری ٹیکنالوجی کی جدت بنیادی طور پر اسٹارٹ اپس کی قیادت میں ہے۔ چونکہ چھوٹے کاروباری ادارے یورپی اور امریکی ممالک میں اختراع کے ذمہ دار ہیں، اور بڑے ادارے انضمام اور حصول کے ذریعے اختراعی مسائل کو حل کرتے ہیں، اس لیے وسیع پیمانے پر تلاش کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔

جاپان میں روایتی آٹوموبائل اور مشینری انٹرپرائزز کا غلبہ ہے، کیونکہ جاپانی روایتی کاروباری ادارے بہت آگے نظر آتے ہیں اور کسی بھی نئی ٹیکنالوجی کو آزمانا چاہتے ہیں۔

چین نسبتا دیر سے ٹھوس ریاست بیٹری کے میدان میں داخل ہوا. تاہم، ہم سمجھتے ہیں کہ سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں اتنی متاثر کن نہیں ہیں جتنی میڈیا نے بیان کی ہے۔ یہاں تک کہ اگر تحقیق اور ترقی میں 1-2 سال کا وقفہ ہو تو یہ ہیڈ پاور بیٹری کمپنی کی پوزیشن کو الٹ دینے کے لیے کافی نہیں ہے۔

سب سے پہلے، جیسے جیسے لتیم بیٹریاں مرکزی دھارے میں شامل ہوں گی، وہ تیزی سے بہتر ہوں گی۔ موجودہ مائع ورژن، یا، بہتر ہوتا رہے گا، خاص طور پر اگر آپ کو ہر سال، 5 سال، 10 سال میں 30% بہتری ملتی ہے، بہتر بیٹری کی کارکردگی سالڈ اسٹیٹ بیٹری کی طرح ہوگی۔

دوسرا، جدید سالڈ سٹیٹ بیٹری ٹیکنالوجی کو آسانی سے انٹرپرائزز میں ضم کیا جا سکتا ہے۔ سالڈ اسٹیٹ بیٹری لتیم بیٹری کا راستہ بھی ہے۔ لیتھیم بیٹری کے راستے پر، ان بہتر ٹیکنالوجیز کو معروف کاروباری اداروں کے ذریعے آسانی سے جمع کیا جا سکتا ہے۔ نئی بیٹری ٹیکنالوجی کی پیش رفت کے لیے، فیکٹری کی تعمیر کی حد اور خطرہ بہت زیادہ ہے، اس لیے بہت سے لوگ ٹیکنالوجی کو معروف کاروباری اداروں کو فروخت کریں گے، جس سے پیمانے کو تیزی سے بڑھایا جا سکتا ہے۔ سالڈ اسٹیٹ بیٹری کا رشتہ دار ٹکنالوجی کا فرق چھوٹا ہے، اور بڑے بیچ کا فائدہ واضح طور پر سالڈ اسٹیٹ بیٹری کی کمرشلائزیشن میں زیادہ اہم ہے۔