वैश्विक पावर बैटरी नवाचार में उभरते रुझान

दुनिया भर के देश 2025 तक उच्च प्रदर्शन, कम लागत वाली पावर बैटरियों की एक नई पीढ़ी के विकास को प्राप्त करने के लिए बैटरी सामग्री और संरचनाओं को अनुकूलित करने के लिए दौड़ रहे हैं।

इलेक्ट्रोड सामग्रियों की बात करें तो, पावर बैटरी ऊर्जा घनत्व बढ़ाने और लागत कम करने के लिए मुख्य प्रवृत्ति कच्चे माल में कोबाल्ट की मात्रा कम करना और निकल की मात्रा बढ़ाना है, क्योंकि संसाधनों की कमी और बढ़ती मांग के बीच टकराव है। पैनासोनिक, एलजी और सीएटीएल जैसी प्रमुख पावर बैटरी कंपनियां अगली पीढ़ी के पावर बैटरी विकास के लिए 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 सीमा की मांग को बढ़ावा दे रही है। उच्च-निकल त्रिगुणित 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 लगभग 40% ही उपयोग करते हैं। बैटरी संरचनाओं के अनुकूलन का मुख्य उद्देश्य एकीकृत और सुव्यवस्थित सेल, मॉड्यूल और पैकेजिंग विधियों पर केंद्रित है। बैटरी पैक में सेल को सीधे एकीकृत करना (सीटीपी तकनीक) या बैटरी पैक के आवरणों को वाहन बॉडी के साथ एकीकृत करना (सीटीसी तकनीक) जैसी तकनीकें अनुकूलन रणनीतियों के रूप में उभर रही हैं।

पावर बैटरी प्रौद्योगिकी के विविधीकरण से 2030 तक ठोस-अवस्था बैटरियों के व्यापक अनुप्रयोग की संभावना बढ़ जाएगी।

वर्तमान में, सोडियम-आयन बैटरियाँ व्यावसायीकरण के प्रारंभिक चरण में हैं, लेकिन उनकी ऊर्जा घनत्व सीमा सीमित है। 2030 तक, सोडियम-आयन बैटरियाँ लिथियम-आयन बैटरियों का पूरक बन जाएँगी और ऊर्जा भंडारण तथा मूल्य निर्धारण के प्रति संवेदनशील कम गति वाले इलेक्ट्रिक वाहनों में इनका उपयोग किया जा सकेगा। सॉलिड-स्टेट बैटरी तकनीक का विकास तेज़ी से हो रहा है, और 500 वाट-घंटे प्रति किलोग्राम सॉलिड-स्टेट बैटरियों और लिथियम-सल्फर बैटरियों जैसी अगली पीढ़ी की बैटरियों के 2030 के आसपास बड़े पैमाने पर बाज़ार में आने की उम्मीद है। उच्च-प्रदर्शन वाली मेटल-एयर बैटरियों और कम लागत वाली मेटल-हाइड्रोजन बैटरियों पर चल रहे शोध से 2030 के बाद अनुप्रयोगों में सफलता मिलने का अनुमान 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 एवं नवाचार एजेंडा पारित किया है, जो पावर बैटरी उत्पादों के लिए एक "हरित सीमा" निर्धारित करता है। पावर बैटरियों के लिए रणनीतिक और कार्बन अवरोधों में वृद्धि होने की संभावना है, जो बैटरी पुनर्चक्रण के अपने रणनीतिक और कार्बन उत्सर्जन न्यूनीकरण गुणों के साथ बढ़ते महत्व को रेखांकित करता है। यूरोपीय संघ ने स्पष्ट रूप से कहा है कि 2031 तक, कोबाल्ट, निकल और तांबे की औसत पुनर्प्राप्ति दर 95% और लिथियम की 80% होनी चाहिए। "हरित सीमा" के कार्यान्वयन से नवीकरणीय संसाधन उद्योग में बैटरी पुनर्चक्रण और उपयोग प्रौद्योगिकियों के विकास में तेजी आने की उम्मीद है। इसके अलावा, "बैटरी पासपोर्ट" की शुरुआत से डेटा साझाकरण और बैटरी प्रबंधन मॉडलों के अभिसरण में सुविधा होगी, जिससे पावर बैटरी जीवन चक्र डेटा प्रबंधन की पारदर्शिता और पता लगाने की क्षमता बढ़ेगी।

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