Laboratoire dans le parc industriel de route d'une heure de Boston, l'Université Tufts (Tufts), le professeur Michael Zimmerman étant plein d'espoir de tester un nouveau matériel, qu'il espérait est né dans le sous-sol des nouveaux matériaux peut résoudre les visages de l'industrie automobile électrique une crise, et maintenant l'avenir de l'ensemble du secteur sont en baisse sur les plus pauvres et les pays les plus instables du monde - corps Congo-Kinshasa.
fabricants de voitures électriques anxiété et dépendance
* Université Tufts (Tufts), le professeur Michael Zimmerman (Photo: TonyLuong / Redux / Eyevine)
En plus de l'habituel aux étudiants, Zimmerman a également fondé une start-up ionique des matériaux, le matériel de la batterie de l'entreprise pourrait aider l'industrie automobile pour se débarrasser d'un siècle avec le moteur à combustion interne, électrique complété le plus tôt possible.
Ici, nous avons au cobalt mention (cobalt) ce métal gris argenté, ce qui est essentiel dans la fabrication de matériaux de batterie. Cependant, 60% des réserves de cobalt de la Terre sont situés au Congo-Kinshasa. Zimmerman veut changer cette situation, ne pas créer une nouvelle génération de la technologie de la batterie avec la nouvelle Cobalt.
Maintenant ionique des matériaux est déjà une entreprise chaude, non seulement informaticien bien connu BillJoy, ainsi que la liste des investisseurs Renault - Nissan - alliance Mitsubishi, Hyundai Motor et de l'huile géant français Total et ainsi de suite.
« Ce monde a besoin d'une voiture électrique. » Dit Zimmerman. «J'ai ce énorme quantité de corps de l'industrie du fond d'une grande innovation jamais vu, une conversion complète sur la nouvelle piste de la technologie. En plus propre de l'entreprise force motrice interne, les gouvernements sont également devenus une force majeure derrière. »
Jinzhu Qing ionique reflète seul les constructeurs automobiles et leur dépendance à l'égard de la technologie cellulaire existant à l'anxiété au Congo-Kinshasa.
En ce moment, l'offre de cobalt dominé dans les mains de plusieurs sociétés minières, y compris Glencore géant suisse. groupes de défense des droits de l'homme a déclaré que, en plus de ces « productivité avancée », et beaucoup de cobalt congolais est creusés à la main, le problème fondamental du travail des enfants dans ce pays dans les limbes.
En d'autres termes, il est chargé des nouvelles technologies prometteuses, mais elle est fortement tributaire du moment que les anciennes formes de l'industrie, et dans cette situation hors de contact est vraiment surpris.
La batterie, le cobalt à la fin de l'importance?
De l'avis de nombreux experts, la batterie deviendra le nouveau suzerain de ce siècle, l'industrie de l'énergie, le pétrole a fait dans le passé.
L'avenir, en plus de conduire nos ordinateurs batterie de l'iPhone et les ordinateurs portables, mais aussi nous a emmenés dans le monde entier. La batterie est pas assez fort, ce monde serait difficile libéré de l'état « de la dépendance aux combustibles fossiles », pour atténuer les changements climatiques deviendra vide parler.
Cependant, le processus de production de la batterie assez complexe, pour atteindre les exigences de performance est la nécessité de la chimie précise. En même temps, les attentes des utilisateurs augmentent, doivent continuer à progresser dans la vitesse de charge de batterie, l'endurance et la sécurité. Pour certaines personnes qui vivent dans des zones extrêmement froides ou chaudes, les performances de la batterie dans des environnements extrêmes est également très important.
Si nous ne changeons pas la technologie de la batterie au cours des dix prochaines années sera au moins le double de la demande de cobalt, 70% doivent être achetés à partir de la RDC. Professeur à l'Institut de la Géorgie École de technologie d'ingénierie et de matériaux GlebYushin explicitement déclaré: La croissance explosive de ce qu'on appelle le marché du véhicule électrique est difficile à réaliser, à moins que des percées majeures dans la technologie de la batterie.
" Pas de cobalt au Congo-Kinshasa, il n'y a pas d'industrie de voiture électrique . « Caspar Rawles a dit qu'il était Indice de référence des études de marché de l'entreprise Mineral Intelligence. » Si Kim situation instable au Congo, l'explosion du marché de la voiture électrique est une phrase vide. "
Zimmerman il y a cinquante-six ans a commencé à réfléchir à la batterie, lorsque le volume sonore voiture électrique sur le marché est encore faible, juste Tesla est également devenu populaire. À ce moment-là, est généralement utilisé ce métal particulier de cobalt dans les moteurs d'avions et les téléphones intelligents.
Avec le resserrement progressif du projet de loi de protection de l'environnement national, les voitures électriques ont commencé à véhicules populaires, électrique pur et hybrides plug-in d'ici à 2010, un total de seulement 6000 unités vendues, l'an dernier, ce chiffre grimper à 100 millions d'unités, mais seulement ont représenté 1% des ventes mondiales de voitures.
McKinsey estime que d'ici 2030, les ventes mondiales de 340 millions et produiront des véhicules électriques (y compris les voitures particulières, les camions et les autobus, etc.).
Un tel grand marché, mais aussi laisser l'usine de batterie en pleine floraison dans le pays. Benchmark données montre Mineral Intelligence que la capacité de production de cellules végétales super Tesla a augmenté de 10 fois au cours des huit dernières années, la production annuelle de temps de la batterie jusqu'à 41 gigawatts. En d'autres termes, la batterie deviendra le « 21e siècle batterie. »
Alors que l'industrie attendons avec impatience la naissance de la nouvelle technologie de la batterie, mais les batteries lithium-ion conventionnelles aussi les réalisations indélébiles. Cette batterie est née dans les années 1980, l'Université d'Oxford, l'invention de son professeur américain John Goodenough est maintenant âgé de 96 ans. pas
Debu dit la batterie lithium-ion est le sommet du 20e siècle, la science et la technologie, il est la popularité des appareils électroniques portables à base à grande échelle, et donc une étape logique pour devenir une voiture électrique standard.
Cependant, après 1991 batteries lithium-ion Sony à l'aide en douceur l'atterrissage, cette technique a eu aucune amélioration majeure. Zimmerman estime que conduire maintenant toute la batterie de la vie de l'humanité au lithium a touché le plafond. « Qui ne voudrait pas le téléphone en attendant un point long, et il n'y a pas de danger d'explosion? » Dit-il. « Pour moi, une batterie lithium-ion a atteint une impasse, dans les conditions techniques actuelles, il n'a presque pas de place à l'amélioration. »
Le bloc-batterie se compose de quatre éléments principaux: une électrode positive et une électrode négative, un séparateur et d'électrolyte liquide.
La suspension de l'électrode positive a été soigneusement emballé dans le traitement de l'oxyde métallique, les principales utilisations du lithium, du cobalt, du nickel et du manganèse quatre métaux. Lorsque la batterie est déchargée, des ions lithium écoulement vers la cathode génère un courant. Lorsque la batterie est chargée, les ions lithium sont renvoyés électrode négative, l'électrode négative est généralement réalisé en graphite.
Donc, s'il n'y a pas de cobalt-il? Des conséquences très graves.
La présence de cobalt empêche la batterie de surchauffe, il est également la stabilité de la batterie Dinghaishenzhen, aucune charge de la batterie de cobalt de sécurité et d'évacuation impossible pendant de nombreuses années. Bien sûr, il est également une batterie de matériaux métalliques avec le plus cher, le prix des voitures électriques depuis de nombreuses années ne tombent pas à cause de cobalt.
Les analystes et la banque d'investissement Liberum London School of Economics ont indiqué que un kilogramme de matériaux de cathode de la batterie, la valeur de cobalt 12 $, tandis que la batterie au lithium de ce matériau « titre » de fait était une valeur de 800 $, un autre matériau de nickel est seulement 5 $.
Batterie utilisée dans les comptes de métal pour un quart du coût global. Bien que les Etats-Unis Idaho, en Alaska et en Australie ont trouvé une nouvelle mine de cobalt, mais ils vont mettre en production après 2020.
Moins de cobalt ou de cobalt complètement enlevés?
Ainsi, en tant que scientifiques matériels Zimmerman de se concentrer leur attention à un niveau relativement faible de développement du champ - électrolytes, bien qu'ils soient dans les batteries au lithium conventionnelles a pris feu le coupable.
Selon lui, si l'électrolyte liquide est maintenant remplacé par l'utilisation de l'état solide, la batterie va grandement améliorer la sécurité, le poids sera réduit (même aux voitures électriques transportant maintenant 600 kg de batteries « avant de charger la ligne »). L'essentiel est que cela peut réduire la quantité de cobalt, ou même éliminer complètement le métal à partir de l'équation de processus.
* 60% des réserves de cobalt de la Terre sont situés en RDC (Photo AFP)
Le célèbre scientifique britannique Michael Faraday en fait, dans les années 1830 a découvert le monde est d'abord solide conducteur de l'électricité, mais il ne fonctionne pas toujours (à la température ambiante) dans les cellules normales.
Zimmerman et de faire des efforts incessants pour développer un matériau polymère conducteur solide pour remplir la position gauche.
« Il ressemble vraiment à un rouleau de plastique banal, et le plastique sont des trous. » 'Ai cherché une solution de batterie à l'état solide a déclaré Joy. « Cependant, il fait tant attendu, la faisabilité réelle des nouvelles technologies. »
Cabinet de conseil en bois données Mackenzie montrent, Toyota, Mercedes et d'autres géants de l'automobile se développent et la batterie de l'état solide de Dyson Group (Zimmerman peut être considéré comme une des piles à l'état solide), le premier semestre de cette année, les investissements dans le domaine du financement de 400 millions $. 2030 estiment que Wood Mackenzie deviendra la batterie ordinaire à l'état solide industrie automobile électrique, mais la technologie va probablement 2025 pour vraiment l'atterrissage.
« Batteries commerciales pures à l'état solide sont également confrontés à beaucoup de défis. » Département des matériaux à l'Université d'Oxford professeur Peter Bruce a expliqué. « Heureusement, ces problèmes sont résolus dans un peu. »
Ionique est l'un d'une série que vous voulez obtenir grande percée dans les startups technologiques de la batterie, mais qui veulent se démarquer de l'industrie de la batterie est pas facile, entreprise de batterie saline Pittsburgh Aquion l'énergie sur la faillite, tout en Mars l'année dernière, il vient de se Bill Gates Mainz investissement.
En même temps, la société de la batterie pense aussi de moyens de réduire la quantité de cobalt. YoshioIto Panasonic dirigeants d'entreprise automobile le mois dernier quand entrevue Tokyo, dit que la société est engagée au cours des 2--3 prochaines années pour réduire la quantité de cobalt batterie Tesla. Tesla a également dit, « les espoirs de l'entreprise pour atteindre l'objectif de zéro quantité de matériel de cobalt dans un proche avenir. »
La plupart des constructeurs automobiles sont également en action, ils veulent utiliser plus de nickel au lieu de cobalt, de cobalt et de réduire ainsi la quantité de trois quarts de ces batteries améliorées au lithium dans les prochaines années frappera progressivement le marché.
professeur Carnegie Mellon University Venkat Viswanathan a déclaré que l'électrolyte liquide limite encore à venir, en plus de manière ionique, de nombreux fabricants de batteries sont sur cette route pour trouver une solution pratique.
Cependant, même un procédé de fabrication d'une batterie faible cobalt trouvé, la croissance de la demande pour les voitures électriques seront toujours les efforts Contrer du personnel technique, la demande 2025 de cobalt sera toujours doubles. « Complètement sans cobalt très difficile, et une faible dose est possible. », A déclaré Viswanathan.
* La chaîne de montage de la batterie (BYD images de Reuters)
dans Zimmerman Il semble que l'on appelle les batteries à faible cobalt ont également leurs propres problèmes, car il est un risque élevé d'incendie, il doit être utilisé avec des techniques de surveillance coûteuses.
Il a mis aussi une vidéo d'étude spéciale, la vidéo de certains ongles coller dans la basse cellule de cathode de cobalt (en utilisant encore l'électrolyte liquide), suivi de la batterie, et ils fumée ou d'incendie. Après l'incendie de la batterie libérerait des gaz toxiques, nous voulons exterminer antivirus besoin de mettre des vêtements spéciaux. « Fondamentalement, il est dangereux. » Il a dit.
« Prix du cobalt est très cher, et ils sont pour la plupart des ateliers clandestins de la RDC, de sorte que nous luttons pour réduire la quantité de cobalt. » Zimmerman ajouté. « Toutefois, si vous utilisez moins de cobalt, tension positive sera augmentée, l'électrolyte liquide dans l'art antérieur ne peut pas fonctionner à une telle haute tension, et notre matériel polymère peut. »
Ionique a leurs propres matériaux polymères ont été testés, s'il n'y a pas de cobalt positif peut passer, qui travaille avec d'autres fournisseurs, en essayant de faire de la technologie dès l'atterrissage possible. En cas de succès, ce matériel dans quelques années sera en mesure d'atteindre la chaîne d'approvisionnement de la batterie et de devenir une voiture électrique standard.
Contribué beaucoup de code pour la naissance de l'Internet a également fondé le fondateur de Sun Microsystems BillJoy croit que cette technologie pour lutter contre le changement climatique est également important. Maintenant, les combinaisons de matériaux de batterie «il a été étendu à la limite. »
« Sony vraiment contribué aux applications de la batterie au lithium, mais ils sont abandonnés à la sécurité, le coût, et ce n'est pas assez riche en cobalt, cobalt en RDC peut être insuffisante l'électrification du monde . « A déclaré Joy.
