Πιο Ασφαλείς, Φθηνότεροι και Πιο Ισχυροί; Η Υπόσχεση των Αλουμινένιων Μπαταριών

Οι μπαταρίες υψηλής χωρητικότητας που φορτίζουν πιο γρήγορα και διαρκούν περισσότερο είναι το κλειδί για την τροφοδοσία του μέλλοντος των φορητών ηλεκτρονικών, των ηλεκτρικών οχημάτων και της μακροπρόθεσμης αποθήκευσης ενέργειας.

Τις τελευταίες δεκαετίες, οι μπαταρίες λιθίου-ιόντων ηγούνται αυτού του τομέα. Ως τύπος επαναφορτιζόμενης μπαταρίας, οι μπαταρίες λιθίου-ιόντων φορτίζονται και αποφορτίζονται μέσω της κίνησης των ιόντων μεταξύ των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων, δηλαδή των άνοδος και καθόδων.

Το μέταλλο λίθιο που χρησιμοποιείται σε αυτές τις μπαταρίες είναι μαλακό, ασημένιο και εξαιρετικά αντιδραστικό. Έχει τη χαμηλότερη πυκνότητα από όλα τα μέταλλα και βρίσκεται σε ενώσεις ως ορυκτό, με τη Χιλή να είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός του. Η Χιλή διαθέτει επίσης τις μεγαλύτερες αποθέσεις λιθίου, ακολουθούμενη από την Αυστραλία και την Κίνα· η τελευταία είναι επίσης ηγέτης στις μπαταρίες λιθίου-ιόντων.

Αυτές οι μπαταρίες απαιτούν στην πραγματικότητα τεράστιες ποσότητες νερού και ενέργειας για την παραγωγή τους. Είναι επίσης πολύ δύσκολο να ανακυκλωθούν.

Έτσι, ενώ οι μπαταρίες λιθίου-ιόντων έχουν αποδείξει την απόδοσή τους σε φορητά καταναλωτικά ηλεκτρονικά όπως τα smartphones, τα laptops και άλλες χειροκίνητες συσκευές, καθώς και σε ηλεκτρικά οχήματα και συστήματα αποθήκευσης για εφεδρεία ηλιακής ενέργειας, η αγορά αναζητά τώρα υλικά που μπορούν να υπερέχουν του λιθίου-ιόντων και να τροφοδοτήσουν την επόμενη γενιά συσκευών, οχημάτων μεγάλου εύρους, ηλεκτρικών αεροσκαφών και αποθήκευσης σε επίπεδο δικτύου.

Αυτό οδήγησε τους ερευνητές στο αλουμίνιο, το οποίο δείχνει υποσχόμενη απόδοση για πιο ασφαλείς, φθηνότερες και πιο ισχυρές μπαταρίες.

Το Δυναμικό του Αλουμινίου στην Εξέλιξη των Μπαταριών 

Οι προσπάθειες ανάπτυξης επαναφορτιζόμενων αλουμινένιων μπαταριών διαρκούν πολλές δεκαετίες, αλλά κέρδισαν σημαντική ώθηση την τελευταία δεκαετία περίπου. Η αυξημένη προσοχή και η έρευνα βοήθησαν τις μπαταρίες Al-ion να επιτύχουν εξαιρετικούς ρυθμούς φόρτισης και αποφόρτισης. 

Όλες οι εξελίξεις γύρω από τις μπαταρίες Al-ion είναι σημαντικές λόγω των ανώτερων πλεονεκτημάτων που προσφέρει αυτό το ηλεκτροθετικό μέταλλο.

Οι μοναδικές ιδιότητες του αλουμινίου περιλαμβάνουν το ότι είναι ελαφρύ, ανθεκτικό στη διάβρωση και έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα. 

Αυτή η ευελιξία έχει κάνει αυτό το μέταλλο εξαιρετικά ωφέλιμο σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε διάφορους κλάδους, ιδιαίτερα στις μεταφορές. Το μέταλλο χρησιμοποιείται εκτενώς στην κατασκευή αυτοκινήτων, αεροπλάνων και τρένων επειδή είναι ελαφρύ και ισχυρό, κάτι που βοηθά στη βελτίωση της αποδοτικότητας καυσίμου και στη μείωση των εκπομπών. 

Μια ακόμη σημαντική εφαρμογή του αλουμινίου είναι στη βιομηχανία κατασκευών, επειδή είναι εύκολο στην επεξεργασία και έχει την ικανότητα να αντέχει σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες. Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται επίσης εκτενώς στη συσκευασία, την αεροδιαστημική, τη χημική, τη στρατιωτική και την ηλεκτρική βιομηχανία.

Η χαμηλή πυκνότητα και η καλή αγωγιμότητα του αλουμινίου το καθιστούν ιδανικό για την κατασκευή ηλεκτρικών αγωγών, συσκευών όπως υπολογιστές, smartphones και τηλεοράσεις, καθώς και για χρήση σε πάνω-γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας.

Περισσότερο, το αλουμίνιο είναι το πιο άφθονο μεταλλικό στοιχείο που βρίσκεται στην γήινη φλοιό. Ως φθηνό μέταλλο, η χρήση του σε επαναφορτιζόμενες μπαταρίες μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος των μπαταριών, ιδιαίτερα για οικονομικά, μεγάλης κλίμακας συστήματα εφεδρείας για αποθήκευση ανανεώσιμης ενέργειας.

Οι μπαταρίες λιθίου-ιόντων παραμένουν ακόμη πολύ ακριβές για αυτές τις εφαρμογές. Εκτός από το υψηλό κόστος, αυτές οι μπαταρίες περιέχουν επίσης ένα εύφλεκτο ηλεκτρολύτη που δημιουργεί πρόβλημα ασφαλείας. Το πιο άφθονο μέταλλο στη Γη και το δεύτερο πιο άφθονο εμπορικά (μετά το σίδηρο) αποτελεί κατάλληλη εναλλακτική εδώ.

Επιπλέον, το αλουμίνιο είναι φθηνό και διαθέτει υψηλή χωρητικότητα όγκου, η οποία είναι τέσσερις φορές μεγαλύτερη από αυτή του λιθίου και επτά φορές μεγαλύτερη από το νάτριο. Αυτό δείχνει το δυναμικό του αλουμινίου να ενισχύσει την ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών ανά μονάδα όγκου.

Επιπλέον, το αλουμίνιο είναι μη εύφλεκτο, κάτι που ενισχύει περαιτέρω την υιοθέτησή του ως ηλεκτρόδιο. Η χρήση αυτού του μετάλλου αφαιρεί επίσης την πολυπλοκότητα από ένα ενδιάμεσο στρώμα που είναι συνήθως παρατηρούμενο στα συστήματα λιθίου-ιόντων.

Αυτό δεν σημαίνει ότι το αλουμίνιο δεν έχει κανένα μειονέκτημα. Η πασσιβοποίηση, η διάβρωση και η εξέλιξη υδρογόνου στα συστήματα μπαταριών αλουμινίου-ιόντων έχουν περιορίσει την εφαρμογή τους. Ένα ακόμη πρόβλημα για τις μπαταρίες αλουμινίου-ιόντων είναι η επιλογή υλικών άνοδος λόγω της υψηλής πυκνότητας φόρτισης των ιόντων Al3+, που οδηγεί σε αργή κινητική διάχυση, περιορίζοντας έτσι τη δυνατότητα ταχύτητας της μπαταρίας.

Παρά αυτές τις προκλήσεις, οι μπαταρίες αλουμινίου-ιόντων είναι μια υποσχόμενη επιλογή για αποθήκευση ενέργειας μεγάλης κλίμακας λόγω της υψηλής ειδικής τους χωρητικότητας, του χαμηλού κόστους, του ελαφρού βάρους, της καλής ασφάλειας και της φυσικής αφθονίας του αλουμινίου.

Εξερεύνηση της Μπαταρίας Αλουμινίου-Ιόντων για Πραγματική Χρήση

Η εξερεύνηση του αλουμινίου στις μπαταρίες έχει διαρκέσει κάποιο χρονικό διάστημα λόγω της ανάγκης για νέες χημείες μπαταριών που να καλύψουν τη ζήτηση υψηλής ενέργειας από αεροσκάφη για μεγάλες αποστάσεις και αποθήκευση ενέργειας σε κλίμακα κοινής ωφέλειας. Οι συμβατικές μπαταρίες απλώς δεν διαθέτουν αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσουν αυτά τα συστήματα.

Περίπου πριν από μια δεκαετία, ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ αποκάλυψαν για πρώτη φορά ότι μια μπαταρία αλουμινίου-ιόντων μπορεί να είναι σταθερή και να λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτή η μπαταρία Al-ion μπορούσε να φορτιστεί πλήρως μέσα σε ένα λεπτό και να περάσει έως και 7500 κύκλους φόρτισης/αποφόρτισης με μικρή απώλεια χωρητικότητας.

Μια μελέτη που διεξήχθη από ερευνητές του Πανεπιστημίου Queensland, Αυστραλία, στα τέλη του περασμένου έτους, αντιμετώπισε το τεχνικό εμπόδιο με ένα στοιχείο AIB που ονομάζεται στερεό-ηλεκτρολύτης διεπαφή.¹

Μια μπαταρία Al-ion, όπως και οι μπαταρίες λιθίου-ιόντων, διαθέτει άνοδο, καθόδιο και ηλεκτρολύτη, ο οποίος μεταφέρει ιόντα αλουμινίου που ρέουν μεταξύ των θετικά φορτισμένων ηλεκτροδίων και των αρνητικά φορτισμένων ηλεκτροδίων.

Κατά την αποφόρτιση, τα ιόντα μετακινούνται από την άνοδο προς το καθόδιο για να παράγουν ενέργεια, και όταν φορτίζεται η μπαταρία, η διαδικασία αντιστρέφεται για να αποθηκεύσει ενέργεια. Όσον αφορά τις μπαταρίες Al-ion, αντιμετωπίζουν αστάθειες κατά τη διάρκεια των κύκλων φόρτισης και αποφόρτισης λόγω του σχηματισμού ντεντριτών που προκαλούν βραχυκυκλώματα, οδηγώντας σε αποτυχία της μπαταρίας.

Η απάντηση σε αυτό, σύμφωνα με την έρευνα, ήταν ότι οι μπαταρίες αλουμινίου-ιόντων χρειάζονται προ-κύκλωση, όπως και οι μπαταρίες λιθίου-ιόντων, για να μεγιστοποιήσουν τη διάρκεια ζωής τους. Η κατανόηση αυτών των μοναδικών αναγκών προ-κύκλωσης μπορεί να οδηγήσει σε καλύτερα σχέδια που επιτρέπουν σε μια μπαταρία να διαρκέσει περισσότερο και να λειτουργεί πιο αξιόπιστα, φέρνοντάς τες πιο κοντά σε πραγματικές εφαρμογές.

Σε ακόμη μια έρευνα από πριν λίγα χρόνια, ερευνητές του Georgia Institute of Technology χρησιμοποίησαν αλουμινόχαρτο για να δημιουργήσουν μπαταρίες που θα μπορούσαν να επιτρέψουν στα ηλεκτρικά οχήματα να καλύψουν μεγαλύτερες αποστάσεις με μία μόνο φόρτιση.

Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές πρόσθεσαν μικρές ποσότητες από πάνω από 100 διαφορετικά υλικά στο αλουμίνιο για να δημιουργήσουν φύλλα με συγκεκριμένες «μικροδομές». Η αλουμινική άνοδο μπόρεσε να αποθηκεύσει περισσότερο λίθιο από τα παραδοσιακά υλικά άνοδος, πράγμα που σημαίνει περισσότερη ενέργεια, οδηγώντας στη δημιουργία μπαταριών υψηλής ενεργειακής πυκνότητας.

Αυτές οι έρευνες για τις αλουμινένιες μπαταρίες έχουν τεράστια δυνατότητα να ανοίξουν το δρόμο σε πιο ισχυρές τεχνολογίες μπαταριών για την τροφοδοσία του μέλλοντος.

Νέος Σχεδιασμός για την Επέκταση της Ζωής των Αλουμινένιων Μπαταριών

Δεδομένων των πολλών πλεονεκτημάτων των μπαταριών αλουμινίου-ιόντων, πρόσφατα, μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο ACS Central Science ασχολήθηκε με το σχεδιασμό μιας οικονομικά αποδοτικής και φιλικής προς το περιβάλλον μπαταρίας Al-ion που μπορεί να βοηθήσει στην υποστήριξη της μετάβασης σε βιώσιμη, καθαρή ενέργεια.

Με την παγκόσμια ώθηση προς τη βιωσιμότητα, η μελέτη σημείωσε την ανάγκη εξερεύνησης άφθονων και ανανεώσιμων πόρων για την πρόοδο των τεχνολογιών αποθήκευσης ενέργειας ώστε να προωθηθεί η βιώσιμη ανάπτυξη.

Έτσι, οι ερευνητές στράφηκαν σε επαναφορτιζόμενες αλουμινίου-ιόντων μπαταρίες (AIBs) με μη εύφλεκτα ηλεκτρολύτες ιόντων βάσει χλωροαλουμινοειδών σε θερμοκρασία δωματίου. Η ευρεία προσαρμοστικότητά τους σε θερμοκρασίες, η μακρά διάρκεια κύκλου και η εξαιρετική ασφάλεια καθιστούν τις AIBs ιδιαίτερα κατάλληλες για συστήματα που μπορούν να αποθηκεύσουν ενέργεια σε μεγάλη κλίμακα.

Ωστόσο, φυσικά, τα παραδοσιακά ηλεκτρολύτες ιόντων σε AIBs αντιμετωπίζουν σημαντικές αδυναμίες. Με το νέο τους πλαίσιο, οι ερευνητές στοχεύουν να ξεπεράσουν το πρόβλημα διάβρωσης από το πιο κοινό ηλεκτρολύτη που χρησιμοποιείται στις μπαταρίες Al-ion.

Ο ηλεκτρολύτης — υγρό χλωριούχο αλουμίνιο — όχι μόνο διαβρώνει την αλουμινική άνοδο, αλλά επιδεινώνει αυτή την κατάσταση λόγω της υψηλής ευαισθησίας του στην υγρασία. Αυτό συμβάλλει σε κακή σταθερότητα, οδηγώντας σε μείωση της ηλεκτρικής απόδοσης με την πάροδο του χρόνου. 

Για να αφαιρέσουν αυτόν τον περιορισμό, οι ερευνητές εισήγαγαν ένα αδρανές αλουμινίου φθοριούχο άλας στο ηλεκτρολύτη που περιείχε Al-ion, μετατρέποντάς το σε στερεό-ηλεκτρολύτη. Η 3D πορώδης δομή του αλουμινίου φθοριούχου άλατος επιτρέπει στα ιόντα αλουμινίου να μεταπηδούν εύκολα μέσα από τον ηλεκτρολύτη και να αυξάνουν την αγωγιμότητα.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν επίσης φθοροαιθυλενοκόρβονυλο ως πρόσθετο διεπαφής. Μια λεπτή στερεή επίστρωση αυτού στα ηλεκτρόδια βοήθησε στην πρόληψη του σχηματισμού αλουμινίου κρυστάλλων και, με τη σειρά του, προστατεύει την υγεία της μπαταρίας από την επιδείνωση.

Με αυτά τα δύο συστατικά, η ομάδα κατάφερε να ενισχύσει την αντοχή στην υγρασία της μπαταρίας, καθώς και τη θερμική και φυσική της σταθερότητα. Αυτό επέτρεψε στη στερεό-ηλεκτρολύτη μπαταρία Al-ion να αντέξει θερμοκρασίες έως 392 βαθμούς Φαρενάιτ (ή 200 βαθμούς Κελσίου). Αντέχει επίσης σε επαναλαμβανόμενα χτυπήματα από αιχμηρό αντικείμενο.

Όσον αφορά τη διάρκεια ζωής αυτής της μπαταρίας, η μελέτη διαπίστωσε ότι είναι εξαιρετικά μεγάλη. Η στερεό-ηλεκτρολύτη μπαταρία αλουμινίου-ιόντων διήρκεσε έως και 10.000 κύκλους φόρτισης και αποφόρτισης, ενώ παρουσίασε απώλεια λιγότερο από ένα τοις εκατό της αρχικής της χωρητικότητας.

Επιπλέον, το μεγαλύτερο μέρος του αλουμινίου φθοριούχου που χρησιμοποιείται μπορεί να ανακτηθεί με απλό πλύσιμο. Το AlF3 μπορεί στη συνέχεια να ανακυκλωθεί σε άλλη μπαταρία με ελαφρώς μειωμένη απόδοση, μειώνοντας περαιτέρω το κόστος παραγωγής της μπαταρίας.

“Αυτός ο νέος σχεδιασμός μπαταρίας Al-ion δείχνει το δυναμικό για ένα μακράς διάρκειας, οικονομικά αποδοτικό και υψηλής ασφάλειας σύστημα αποθήκευσης ενέργειας. Η δυνατότητα ανάκτησης και ανακύκλωσης βασικών υλικών καθιστά την τεχνολογία πιο βιώσιμη.”

– Wei Wang, Κρατικό Κλειδί Εργαστήριο Προηγμένης Μεταλλουργίας, Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Πεκίνου, Κίνα

Η νέα μπαταρία αυξάνει την πρακτικότητα των μπαταριών Al-ion μειώνοντας το κόστος παραγωγής τους και επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής τους, αλλά απαιτούνται περαιτέρω βελτιώσεις στην ενεργειακή πυκνότητα, τη σταθερότητα του ηλεκτρολύτη και τον κύκλο ζωής για την εμπορευματοποίηση αυτής της μπαταρίας.

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε για μια μελέτη που ανέτρεψε τα μύθους γήρανσης μπαταριών.

Κύριοι Παίκτες στην Αγορά Μπαταριών

Η εμφάνιση υποσχόμενων τεχνολογιών μπαταριών επόμενης γενιάς προσφέρει σημαντικές βελτιώσεις όσον αφορά την ενεργειακή πυκνότητα, την ασφάλεια, το κόστος και τη διάρκεια ζωής σε σχέση με τις τρέχουσες μπαταρίες λιθίου-ιόντων. Αναμένεται να μεταμορφώσουν τις ενεργειακές απαιτήσεις, καθοδηγούμενες από καινοτομίες που αντιμετωπίζουν τους περιορισμούς των τρεχουσών τεχνολογιών.

Ας ρίξουμε λοιπόν μια ματιά στις εταιρείες που προωθούν τα όρια της τεχνολογίας μπαταριών και μπορούν να δουν τεράστια ανάπτυξη τα επόμενα χρόνια.

1. QuantumScape

Ενώ ο κόσμος εξερευνά εναλλακτικές λύσεις, οι μπαταρίες βασισμένες στο λίθιο συνεχίζουν να ηγούνται προς το παρόν. Σε αυτό το πλαίσιο, η QuantumScape Corporation (QS ) βρίσκεται μεταξύ των κορυφαίων εταιρειών μπαταριών που αναπτύσσουν τεχνολογία στερεού-κατάστασης μπαταριών λιθίου-μετάλλου για ηλεκτρικά οχήματα και άλλες εφαρμογές. 

Καθώς οι παραδοσιακές μπαταρίες λιθίου-ιόντων πλησιάζουν το όριό τους, η εταιρεία έχει αναπτύξει αυτό που αποκαλεί το πρώτο σχεδιασμό κυψέλης χωρίς άνοδο στη βιομηχανία, προσφέροντας υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, μειωμένο κόστος υλικών και απλοποιημένη παραγωγή. 

Σε αντίθεση με τις συμβατικές μπαταρίες λιθίου-ιόντων που έχουν πολυμερική διαχωριστική μεμβράνη, η QuantumScape χρησιμοποιεί στερεό-κατάστασης διαχωριστικό. Αυτό επιτρέπει την αντικατάσταση της άνοδος από άνθρακα ή πυρίτιο με άνοδο λιθίου-μετάλλου, η οποία είναι πιο ενεργειακά πυκνή και έτσι αποθηκεύει μεγαλύτερη ποσότητα ενέργειας στον ίδιο όγκο. Στο σχεδιασμό της QuantumScape, η μπαταρία κατασκευάζεται χωρίς άνοδο και σε εκφορτισμένη κατάσταση.

Σύμφωνα με την QuantumScape, το πρωτότυπο κύτταρο 24-στρωματιού A0 έχει ολοκληρώσει πάνω από 1.000 πλήρεις κύκλους φόρτισης-αποφόρτισης με πάνω από 95% διατήρηση ενέργειας. Τον Οκτ., η εταιρεία παρουσίασε το προγραμματισμένο πρώτο εμπορικό προϊόν της, QSE-5, για εφαρμογές αυτοκινήτων. Το κύτταρο QSE-5 B-sample, του οποίου η παραγωγή μικρής κλίμακας έχει ξεκινήσει, έχει μετρημένη ενέργεια κυψέλης 21,6 Watt-ώρες (Wh). Τα κύτταρα QSE-5 μπορούν να φορτίσουν από 10% σε 80% σε περίπου 12 λεπτά.

Με κεφαλαιοποίηση αγοράς 2,62 δισεκατομμυρίων, οι μετοχές της QuantumScape διαπραγματεύονται αυτή τη στιγμή στα $5,13, κάτω 1,16% ετησίως. Το EPS (TTM) είναι -0,95 και ο δείκτης P/E (TTM) είναι -5,38.

Για τα τελευταία αναφερόμενα οικονομικά αποτελέσματα του τριμήνου, δηλαδή Q3 2024, η εταιρεία είχε κεφαλαιακές δαπάνες $17,9 εκατομμύρια, ενώ τα λειτουργικά έξοδα GAAP ανήλθαν σε $130,2 εκατομμύρια και η καθαρή ζημία GAAP ήταν $119,7 εκατομμύρια. Η ρευστότητα στο τέλος του τριμήνου ήταν $841 εκατομμύρια.

Η QuantumScape συνεργάστηκε επίσης με τον κατασκευαστή μπαταριών της Volkswagen, PowerCo, για να φέρει την τεχνολογία QSE-5 σε μαζική παραγωγή.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η εταιρεία ανέφερε την επιτυχή υλοποίηση της νέας τεχνολογίας παραγωγής διαχωριστικού που ονομάζεται Raptor. Στη συνέχεια, τον Δεκέμβριο, η εταιρεία ανακοίνωσε την κυκλοφορία του Cobra, το οποίο η QuantumScape λέει ότι θα την θέσει σε τροχιά για την παράδοση δειγμάτων μεγαλύτερης ποσότητας του QSE-5 φέτος. Το Cobra θεωρείται επίσης σημαντικό βήμα προς την εμπορευματοποίηση των στερεό-κατάστασης μπαταριών της για EVs.

2. Solid Power

Ιδρύθηκε το 2011, η Solid Power (SLDP ) δημιουργήθηκε από το Πανεπιστήμιο του Colorado Boulder με χρηματοδότηση από το DARPA. Με τα χρόνια, εξασφάλισε συμβάσεις από την Πολεμική Αεροπορία και υπέγραψε συμφωνία με το Υπουργείο Ενέργειας.

Το 2018, η εταιρεία έλαβε τον πρώτο γύρο χρηματοδότησης με βάση την ιδιοκτησία, και το 2021 ανακοίνωσε έναν επενδυτικό γύρο $135 εκατομμυρίων υπό την ηγεσία του BMW Group, της Ford Motor Company (F ) και της Volta Energy Technologies. 

Τόσο η Ford όσο και το BMW Group έχουν από τότε επεκτείνει τις υπάρχουσες κοινές συμφωνίες ανάπτυξης με τη Solid Power για να εξασφαλίσουν όλες τις στερεό-κατάστασης μπαταρίες για τα μελλοντικά τους EVs. Το προηγούμενο έτος, η Solid Power παρήγαγε κυψέλες λιθίου-μετάλλου 320 Wh/kg 20Ah που ανέφερε ότι υπερβαίνουν την εμπορικά διαθέσιμη ειδική ενέργεια των μπαταριών λιθίου-ιόντων.

Η εταιρεία συμμετέχει στην ανάπτυξη τεχνολογίας επόμενης γενιάς όλων-στερεών μπαταριών, την οποία λέει ότι έχει τη δυνατότητα να επαναπροσδιορίσει τις μελλοντικές αγορές κινητής ενέργειας. Η εστίασή της είναι ιδιαίτερα στα στερεά ηλεκτρολύτες βάσει θειικών για EVs, με στόχο κόστος $85/kWh. Ο στόχος είναι να κλιμακώσει την παραγωγή ηλεκτρολύτη ώστε να τροφοδοτήσει 800.000 EVs χρησιμοποιώντας τις κυψέλες μπαταριών ετησίως μέχρι το 2028.

Με κεφαλαιοποίηση αγοράς 268,77 εκατομμυρίων, οι μετοχές της Solid Power διαπραγματεύονται αυτή τη στιγμή στα $1,50, κάτω 21,16% ετησίως. Η εταιρεία άρχισε να διαπραγματεύεται στο Nasdaq στα τέλη Δεκεμβρίου 2021. Το EPS (TTM) είναι -0,47 και ο δείκτης P/E (TTM) είναι -3,14.

Για τα πιο πρόσφατα αναφερόμενα οικονομικά αποτελέσματα, Q3 2024, η Solid Power παρείχε έσοδα $4,7 εκατομμύρια, που ήταν μείωση $1,7 εκατομμυρίων σε σχέση με το ίδιο τρίμηνο του προηγούμενου έτους. Αυτή η πτώση των εσόδων οφείλεται κυρίως στην ολοκλήρωση των ορόσημων με τη BMW. Τα λειτουργικά έξοδα για την περίοδο αυξήθηκαν λόγω των αυξημένων κόστους παραγωγής, του κόστους ανάπτυξης κυψέλης και ηλεκτρολύτη, της κλιμάκωσης λειτουργίας και των εκτελέσεων. Η θέση ρευστότητας, ωστόσο, παρέμεινε ισχυρή καθώς η SolidPower έληξε το τρίμηνο με $348,1 εκατομμύρια συνολική ρευστότητα.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η εταιρεία ξεκίνησε τη δουλειά στο κέντρο καινοτομίας ηλεκτρολύτη (EIC) για τη βελτίωση των διαδικασιών κατασκευής του προ-πιλότ ηλεκτρολύτη.

Πρόσφατα, η Solid Power ανακοίνωσε ότι εξασφάλισε έως $50 εκατομμύρια χρηματοδότηση από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ για συνεχή παραγωγή υλικών στερεού ηλεκτρολύτη βάσει θειικών. Στο πλαίσιο μιας Συμφωνίας Βοήθειας, η Solid Power θα συνεισφέρει $60 εκατομμύρια από τα δικά της κεφάλαια για την υποστήριξη της εγκατάστασης εξοπλισμού, η οποία αναμένεται να ενισχύσει την κλίμακα παραγωγής της εταιρείας.

Συμπέρασμα 

Οι μπαταρίες λιθίου-ιόντων συνεχίζουν να κυριαρχούν σε πολλά κοινά καταναλωτικά ηλεκτρονικά, ηλεκτρικά οχήματα και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας (ESS). Η αυξανόμενη υιοθέτηση αυτών των μπαταριών οφείλεται στην υψηλή ενεργειακή πυκνότητά τους και στα ώριμα βιομηχανικά συστήματα παραγωγής, αλλά εάν θέλουμε να ενσωματώσουμε άφθονες και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στο δίκτυο, πρέπει να βρούμε καλύτερες λύσεις.

Η μακροπρόθεσμη αποθήκευση ηλιακής και αιολικής ενέργειας απαιτεί μεγάλες μπαταρίες, αλλά οι μπαταρίες Li-ion είναι οικονομικά ακατόρθωτες για αυτήν την εργασία. Επιπλέον, η εύφλεκτότητά τους δημιουργεί σημαντικό κίνδυνο ασφαλείας. Μια πιθανή εναλλακτική λύση για αξιόπιστα, μεγάλης κλίμακας συστήματα αποθήκευσης ενέργειας είναι οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες Al-ion, οι οποίες προσφέρουν μια υποσχόμενη εναλλακτική με το χαμηλότερο κόστος, τη βελτιωμένη ασφάλεια και την υψηλή χωρητικότητα όγκου.

Με τις προόδους στη σταθερότητα του ηλεκτρολύτη και τη διάρκεια ζωής των μπαταριών, οι μπαταρίες αλουμινίου-ιόντων θα μπορούσαν να παίξουν κεντρικό ρόλο στην αποθήκευση ενέργειας μεγάλης κλίμακας, στα EVs και πέραν αυτών. Παρόλο που παραμένουν προκλήσεις στην εμπορική τους βιωσιμότητα, η συνεχιζόμενη έρευνα φέρνει αυτές τις μπαταρίες πιο κοντά σε πραγματικές εφαρμογές και ενδέχεται σύντομα να εξυπηρετούν την μελλοντική κοινωνική ανάγκη για υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και προσιτές μπαταρίες.

Κάντε κλικ εδώ για μια λίστα με τις κορυφαίες μετοχές μπαταριών για επένδυση.