سایناکو | تولید کننده و وارد کننده باتری و یوپیاس
S-2016 : بازار جهانی باتری را بهتر بشناسیم.
Global battery markets
امروزه، تکنولوژی در همه زمینه‌ها، با سرعت بالایی در حال پیشرفت است. بازار جهانی باتری نیز، از این پیشرفت‌ها عقب نمانده است. در این مقاله ما انواع باتریها و میزان کاربرد آن‌ها بر‌اساس ساختار شیمیایی را بررسی کرده‌ایم. برای شناخت بهتر بازار جهانی باتری، در ادامه مطلب، با ما همراه باشید.
میزان تقاضا در بازار جهانی باتری
بر‌اساس گزارش گروه فریدونیا، (یک شرکت تحقیقاتی صنعتی در کلیولند) پیش‌بینی می‌شود تقاضای جهانی برای باتری‌های اولیه و ثانویه سالانه 7.7 درصد افزایش یابد. این مقدار در سال 2019، معادل 120 میلیارد دلار است.
با توجه به رشد واقعی در باتری‌های ثانویه (قابل شارژ) و طبق نظریات فراست و سالیوان، باتری‌های ثانویه 76.4 درصد از بازار جهانی را به خود اختصاص داده‌اند. انتظار می‌رود این عدد در سال 2015 به 82.6 درصد برسد.
در سال 2009 ، باتری‌های اولیه 23.6 درصد از بازار جهانی باتری را تشکیل می‌دادند. در آن زمان، فراست و سالیوان، کاهش 7.4 درصدی تقاضا را تا سال 2015 پیش‌بینی کرده بودند.
باتری‌های غیرقابل شارژ در ساعت‌ها، کلیدهای الکترونیکی، ریموت کنترل، اسباب بازی‌ها و همچنین ابزارها استفاده می شده‌است.
طبقه‌بندی کاربرد باتریها از نظر ساختار شیمیایی
باتریها از نظر ساختار شیمیایی، به چندین دسته طبقه بندی می‌شوند. رایج‌ترین آن‌ها سیستم‌های مبتنی بر لیتیوم، سرب و باتری با سیستم برپایه‌ی نیکل است. شکل ۱ توزیع این مواد شیمیایی را نشان می‌دهد. Li-ion با درصد 37 از کل، باتری انتخابی برای دستگاههای قابل حمل و برقی است. امروزه هیچ سیستم دیگری وجود ندارد که کارکرد این نوع باتری را تهدید کند.
- 37٪ یون لیتیوم
- 20٪ اسید سرب، باتری استارتی
- 15٪ قلیایی، اولیه
- 8٪ سرب اسید، ثابت
- 6٪ روی-کربن، اولیه
- 5٪ اسید سرب، چرخه شارژ و دشارژ طولانی
- 3٪ نیکل-فلز-هیدرید
- 3٪ لیتیوم، اولیه
- 2٪ نیکل-کادمیوم
- 1٪ انواع دیگر
بررسی کاربرد و میزان استفاده از انواع مختلف باتری
در بازار جهانی باتری، سرب اسید به عنوان منبع قوی و مقرون به صرفه قدرت، برای استفاده عمده محسوب می‌شود. با وجود اینکه لیتیوم یون نیز در حال ورود به بازار جهانی باتری است، تقاضا برای باتری‌های سرب اسید، همچنان در حال افزایش است.
در بررسی انواع بعدی دیده می‌شود که انرژی بالا و ذخیره طولانی‌مدت، باعث افزایش محبوبیت باتری قلیایی نسبت به کربن-روی قدیمی شده است. این نوع باتری توسط ژرژ لکلانش در سال 1868 اختراع شده است.
نیکل-فلز هیدرید (NiMH) نیز، همچنان نقش مهمی را در بازار جهانی باتری ایفا می‌کند، زیرا جایگزین مواردی است که قبلاً توسط نیکل-کادمیوم استفاده می‌شد (NiCd). با این‌حال، با داشتن 3 درصد سهم بازار و ادامه‌ی روند کاهشی، NiMH در حال تبدیل شدن به یک بازیگر جزئی در بازار جهانی باتری است.
باتری‌های نوظهور در بازار جهانی باتری
استفاده از باتری‌های نوظهور، نیروی محرکه الکتریکی برای حمل و نقل شخصی است. هزینه باتری، طول عمر و مسائل زیست محیطی تعیین می‌کند که بخش خودرو چقدر سریع از این باتری‌های جدید، استفاده کند. سوخت فسیلی، ارزان، راحت و در دسترس است. به همین دلیل، موارد جایگزین نیز با مخالفت شدید، به ویژه در آمریکای شمالی روبرو هستند. برای جا انداختن استفاده از انواع جدید، احتمالا به کمک سیستم‌های دولتی نیاز است، اما چنین مداخله‌ای هزینه واقعی انرژی را نامعلوم می‌کند.
دوچرخه برقی و سیستم‌های ذخیره انرژی تجدیدپذیر که صاحبان خانه‌ها، مشاغل و کشورهای در حال توسعه از آن استفاده می‌کنند، بازارهای جدیدی هستند که رشد استفاده از باتری را افزایش می‌دهند. شبکه‌های بزرگ ذخیره سازی باتریها، انرژی اضافی را در حین فعالیت زیاد جمع آوری می‌کنند. این انرژی در مواقعی که ورودی کم است یا زمانی که تقاضای کاربر زیاد است، فاصله را پر می‌کند (باعث جلوگیری از ایجاد کمبود انرژی می‌شود).
پیشرفت در باتری ها
باتریها در دو جبهه در حال پیشرفت هستند. این پیشرفت‌ها، نشان دهنده افزایش انرژی خاص برای مدت زمان طولانی‌تر و بهبود قدرت خاص برای پاسخگویی به نیازهای بار با جریان بالا است. شکل ۲ رابطه بین انرژی خاص در Wh/kg و توان خاص در W/kg را نشان می‌دهد.
انرژی خاص، میزان انرژی است که یک باتری می‌تواند در وات ساعت بر کیلوگرم (Wh/kg) نگه دارد. قدرت خاص، توانایی باتری برای انتقال توان بر حسب وات بر کیلوگرم (W/kg) است.
باتری‌های Li-metal
بهترین باتری از نظر انرژی خاص و قدرت خاص، لیتیوم فلز ثانویه (Li-metal) است. نسخه اولیه این نوع باتری، در 1980 میلادی توسط Moli Energy معرفی شد. اما بی ثباتی با لیتیوم فلزی در آند باعث بازنگری در سال 1991 شد. درنهایت، تلاش‌های بیشتر برای حل این مشکل توسط سایر شرکت‌ها در آن زمان، به توقف توسعه منجر شد.
ویژگی‌های منحصر به فرد Li-metal تولید کنندگان را وادار می‌کند تا این نوع قدرتمند را بازنگری کنند. مهار دندریت‌ها و دستیابی به استاندارد ایمنی مطلوب، ممکن است با مخلوط لیتیوم فلزی با قلع و سیلیکون به دست آید. گرافن نیز به عنوان بخشی از جداکننده بهبود یافته مورد آزمایش قرار می‌گیرد. گرافن یک لایه نازک از کربن خالص با ضخامت یک اتم است که در یک لانه زنبوری شش ضلعی به هم متصل شده است.
باتری‌های آزمایشی جدید Li-metal به 300Wh/kg می‌رسند و پتانسیل آن‌ها بسیار بیشتر است. این ویژگی برای خودروهای برقی بسیار جالب است.
پیشنهاد : آینده باتری ها را مطالعه کنید.
نتیجه گیری
در این مقاله با بازار جهانی باتری آشنا شدیم. همچنین انواع آن‌ها و نوع کاربرد هر کدام را بررسی کردیم. در صورت داشتن هرگونه سوال و یا نظری در مورد بازار جهانی باتری ، از قسمت نظرات با ما در ارتباط باشید.
منبع : باتری یونیورسیتی
