Fraunhofer ISI发布了截至2045年的替代电池技术路线图。该路线图分析了特定技术的优势、未来的应用领域、市场和供应链以及欧洲的地位、成本和工业可扩展 性。
该路线图还展示了欧盟和德国在技术主权方面的行动领域。所获得的调查结果基于全面的文献检索、在线调查、详细的专家调查和专家研讨会。
该路线图涵盖以下替代电池技术：
- 金属离子（Me离子）
- 钠离子电池 (SIB)
- 钠离子盐水电池（SIBs Salt）
- 镁离子电池 (MIB)
- 锌离子电池 (ZIB)
- 铝离子电池 (AIB)
- 金属硫 (Me-S)
- 锂硫 (Li-S)
- 室温钠硫 (Na-S RT)
- 钠硫高温（Na-S HT）
- 金属-空气
- 锂空气（Li-air）
- 锌空气（Zn-air）
- 氧化还原液流电池 (RFB)
该路线图解决了目前有关替代电池技术的一些问题：
- 替代电池技术有哪些技术优势？许多替代电池类型，例如金属离子（例如钠离子或锌离子电池）或金属-空气电池（例如锌空气电池）具有更高的可持续性、更低的成本或更少的资源消耗的巨大潜力，但有时也具有缺点例如能量密度较低或技术成熟度较低。金属硫电池可以具有更高的能量密度，并且由于每千瓦时的硫成本较低，其成本预计将显着低于锂离子电池。氧化还原液流电池已经上市，但在成本和碳足迹方面仍需要改进。
- 哪些应用适合替代电池技术？对于移动应用，钠离子电池即将实现深远的商业化。第一批钠离子电池已用于电动两轮车和小型汽车。从 2035 年起，锂硫电池可用于大型无人机，甚至从 2040 年起可用于其他电动飞机。对于固定应用，能量密度等要求较低。市场上已有的一些存储系统，如氧化还原液流电池、盐水或钠硫高温电池，在不久的将来可能会变得更加重要——就像钠离子电池一样，其特点是资源可用性好、安全性高、深度广。
- 是否有替代电池技术可以显着减少对原材料的依赖？由于与锂离子电池相比能量密度较低，一些有前途的替代电池技术需要更大量的原材料才能实现相同的存储容量。然而，许多非钛基技术所需的原材料不如锂离子电池那么关键。由于缺乏大面积的应用和市场，锂、镍和钴的生产和供应目前仍将至关重要，尤其是在未来 5 至 10 年。
- 是否可以预见类似于锂离子电池的替代电池技术的生产和扩展？不属于锂离子电池的金属离子电池在未来十年很有前景，因为它们的生产步骤与锂离子电池非常相似。现有的生产技术和环境可以直接使用（即插即用技术），或者只需进行有限程度的调整。
- 替代电池技术能否变得比锂离子电池更便宜？尽管替代电池技术的材料成本可能低于锂离子电池，但由于产量较小，其电池成本最初可能会更高。规模化生产带来了显着的成本优势，但这需要足够大的市场和GWh规模的应用。
- 欧洲在替代电池技术方面的定位如何？专利和出版物分析表明，欧盟国家在氧化还原液流电池、锂空气或铝离子电池方面比目前在锂离子电池方面处于更有利的地位，但日本和中国仍然在这方面处于领先地位。对于一些替代电池技术，欧盟国家具有很高的活力，年增长率在 10％ 至 50％ 之间，对于 LIB，增长率约为 10％。
然而，研究作者表示，这种整体方法成本高、风险大，因此只能应用于有限的技术。选择关键技术的系统和定期筛选流程以及可能终止资助的标准尤为重要。
该路线图的作者团队得出的结论是，锂离子电池将继续主导市场，但选定的替代电池技术可以缓解某些市场和应用中对原材料、生产和供应的依赖，从而有助于技术主权。德国和欧盟在研发领域的进一步努力是必要且值得的。找有价值的信息，请记住Byteclicks.com
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