वैश्विक पावर बैटरी नवाचार में उभरते रुझान

दुनिया भर के देश 2025 तक उच्च प्रदर्शन, कम लागत वाली नई पीढ़ी की पावर बैटरियों के विकास के लिए बैटरी सामग्री और संरचनाओं को अनुकूलित करने की दिशा में तेजी से आगे बढ़ रहे हैं।

जब इलेक्ट्रोड सामग्रियों की बात आती है, तो पावर बैटरी ऊर्जा घनत्व को बढ़ाने और लागत को कम करने के लिए मुख्यधारा की प्रवृत्ति में कच्चे माल की कोबाल्ट सामग्री को कम करना और निकल सामग्री को बढ़ाना शामिल है, संसाधनों की कमी और बढ़ती मांग के बीच संघर्ष को देखते हुए। पैनासोनिक, एलजी और सीएटीएल जैसी प्रमुख पावर बैटरी कंपनियां पावर बैटरी विकास की अगली पीढ़ी के रूप में कम-कोबाल्ट और कोबाल्ट-मुक्त बैटरियों पर ध्यान केंद्रित कर रही हैं। गहन विद्युतीकरण के कारण उच्च ऊर्जा घनत्व की बढ़ती मांग लिथियम-आयन ग्रेफाइट एनोड सामग्रियों में उच्च क्षमता सीमाओं को आगे बढ़ा रही है। उच्च-निकल टर्नरी सामग्रियों के साथ सिलिकॉन-कार्बन एनोड का संयोजन एक विकासात्मक प्रवृत्ति बन रहा है।

बैटरी पैक असेंबली के संदर्भ में, पारंपरिक मॉड्यूल कॉन्फ़िगरेशन उपलब्ध स्थान का केवल 40% ही उपयोग करते हैं। बैटरी संरचनाओं को अनुकूलित करने के लिए मुख्य ध्यान एकीकृत और सुव्यवस्थित सेल, मॉड्यूल और पैकेजिंग विधियों पर है। बैटरी पैक में सेल को सीधे एकीकृत करने (CTP तकनीक) या वाहन बॉडी के साथ बैटरी पैक संलग्नक को एकीकृत करने (CTC तकनीक) जैसी तकनीकें अनुकूलन रणनीतियों के रूप में उभर रही हैं।

उम्मीद है कि पावर बैटरी प्रौद्योगिकी के विविधीकरण से 2030 तक ठोस-अवस्था बैटरियों का व्यापक अनुप्रयोग हो जाएगा।

वर्तमान में, सोडियम-आयन बैटरियाँ व्यावसायीकरण के शुरुआती चरण में हैं, लेकिन उनकी ऊर्जा घनत्व सीमा द्वारा सीमित हैं। 2030 तक, सोडियम-आयन बैटरियाँ लिथियम-आयन बैटरियों का पूरक बनने के लिए तैयार हैं और ऊर्जा भंडारण और मूल्य निर्धारण के प्रति संवेदनशील कम गति वाले इलेक्ट्रिक वाहनों में अनुप्रयोग पाएँगी। सॉलिड-स्टेट बैटरी तकनीक का विकास तेजी से हो रहा है, 500 वाट-घंटे प्रति किलोग्राम सॉलिड-स्टेट बैटरी और लिथियम-सल्फर बैटरी जैसी अगली पीढ़ी की बैटरियों के 2030 के आसपास बड़े पैमाने पर बाजार में आने की उम्मीद है। उच्च प्रदर्शन वाली धातु-वायु बैटरियों और कम लागत वाली धातु-हाइड्रोजन बैटरियों पर चल रहे शोध से 2030 के बाद अनुप्रयोग सफलताओं का अनुमान लगाया जा रहा है।

भविष्य में पावर बैटरी रीसाइक्लिंग और व्यापक जीवन चक्र प्रबंधन के प्रयासों के नई तकनीकी बाधाएं बनने की आशंका है।

यूरोपीय संघ ने नया बैटरी अधिनियम और नई बैटरी रणनीति अनुसंधान और नवाचार एजेंडा लागू किया है, जिसमें पावर बैटरी उत्पादों के लिए "ग्रीन थ्रेशोल्ड" निर्धारित किया गया है। पावर बैटरी के लिए रणनीतिक और कार्बन अवरोधों में वृद्धि होने की संभावना है, जो इसकी रणनीतिक और कार्बन उत्सर्जन में कमी विशेषताओं के साथ बैटरी रीसाइक्लिंग के बढ़ते महत्व को रेखांकित करता है। यूरोपीय संघ ने स्पष्ट रूप से कहा है कि 2031 तक, कोबाल्ट, निकल और तांबे के लिए औसत पुनर्प्राप्ति दर 95% तक पहुँच जानी चाहिए, जिसमें लिथियम 80% पर होना चाहिए। "ग्रीन थ्रेशोल्ड" के कार्यान्वयन से अक्षय संसाधन उद्योग में बैटरी रीसाइक्लिंग और उपयोग प्रौद्योगिकियों के विकास में तेजी आने की उम्मीद है। इसके अलावा, "बैटरी पासपोर्ट" की शुरूआत से डेटा साझाकरण और बैटरी प्रबंधन मॉडल के अभिसरण की सुविधा होगी, जिससे पावर बैटरी जीवन चक्र डेटा प्रबंधन की पारदर्शिता और पता लगाने की क्षमता बढ़ेगी।

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