Нови възможности за инвестиции в технологията на батериите

Тъй като търсенето на мобилни компютри и изцяло електрически автомобили се увеличава, ограниченията на сегашната батерийна технология представляват пречка. Изобретен през 1790 -те години от италианския физик Алесандро Волта, електрическата батерия е работният кон на многобройни джаджи, устройства и машини.

Тъй като потребителските устройства са станали по -малки и непрекъснатата им употреба преди презареждане става все по -важна също става все по -важно батериите да станат едновременно миниатюрни и повече енергия ефективни. Това обаче се оказа технологично препятствие, което, ако бъде надхвърлено, ще бъде важно и печелившо развитие за утрешната високотехнологична икономика.

Технология на батерията

Всички електрически батерии разчитат на фундаменталната химична реакция на редукция и окисляване (редокс), която може да възникне между два различни материала. Тези реакции се съхраняват в затворен и запечатан контейнер. Катодният или положителният извод се редуцира от анода или отрицателния извод, където настъпва окисляване. Катодът и анодът са разделени физически от електролит, който позволява на електроните лесно да преминават от единия терминал към другия. Този поток от електрони причинява електрически потенциал, който позволява електрически ток, когато веригата е завършена.

Потребителски батерии за еднократна употреба (известни като първични батерии), като клетки с размер AA и AAA, произведени от компании като Energizer (ENR), разчитайте на технология, която не е благоприятна за съвременните приложения. От една страна, те не могат да се презареждат. Тези така наречени алкални батерии използват катод от манганов диоксид и цинков анод, разделени от разреден електролит на калиев диоксид. Електролитът окислява цинка в анода, докато мангановият диоксид в катода реагира с окислените цинкови йони, за да създаде електричество. Постепенно реакционните странични продукти се натрупват в електролита и количеството на цинка, което остава да се окисли, намалява. В крайна сметка батерията се изтощава. Тези батерии обикновено осигуряват 1,5 волта електричество и могат да бъдат подредени последователно, за да се увеличи това количество. Например, две AA батерии последователно осигуряват три волта електричество.

Акумулаторните батерии (известни като вторични батерии) работят по почти същия начин, използвайки редукционна окислителна реакция между два материала, но също така позволяват реакцията да протича в обратен ред. Най-често използваните акумулаторни батерии на пазара днес са литиево-йонни (LiOn), въпреки че различни други технологии бяха изпробвани и в търсене на работеща акумулаторна батерия, включително никел-метал хидрид (NiMH) и никел-кадмий (NiCd).

NiCd са първите налични в търговската мрежа акумулаторни батерии за масовия пазар, но страдат от това, че са способни само на ограничен брой презареждания. NiMH замени NiCd батериите и може да се зарежда по -често. За съжаление, те имаха много кратък срок на годност, така че ако не бяха използвани скоро след производството, те можеха да бъдат неефективни. LiOn батериите решават тези проблеми, като идват в малък контейнер, имат дълъг срок на годност и позволяват много зареждания. Но батериите LiOn не са най -често използваните в потребителската електроника като мобилни устройства и преносими компютри. Тези батерии са много по -скъпи от алкалните батерии за еднократна употреба и обикновено не се предлагат в традиционните размери AA, AAA, C, D и т.н.

Последният вид акумулаторни батерии, с които повечето хора са запознати, са течни оловно-киселинни батерии, най-често използвани като акумулатори за автомобили. Тези батерии могат да осигурят много енергия (както при студен старт на автомобил), но съдържат опасни материали, включително олово и сярна киселина, която се използва като електролит. Тези видове батерии трябва да се изхвърлят внимателно, за да не се замърси околната среда или да се причинят физически наранявания на тези, които боравят с тях.

Целта на настоящата батерийна технология е да се създаде батерия, която да може да подобри или подобри работата на батериите LiOn, но без големите разходи, свързани с тяхното производство. В рамките на семейството на литиево -йонните усилия усилията са насочени към добавяне на допълнителни съставки, за да се увеличи ефективността на батерията, като същевременно се намали цената. Например, литий-кобалт (LiCoO2) сега се намират в много мобилни телефони, лаптопи, цифрови фотоапарати и носими продукти. Литий-манган (LiMn2O4) клетките се използват най -често за електроинструменти, медицински инструменти и електрически задвижващи механизми, като тези, намиращи се в електрически превозни средства.

В момента дирижират екипи научноизследователска и развойна дейност за повишаване на производителността на батерии на литиева основа. Литиево-въздушен (Li-Air) батериите са вълнуващо ново развитие, което може да позволи много по-голям капацитет за съхранение на енергия-до 10 пъти повече капацитет отколкото типичната LiOn батерия. Тези батерии буквално биха „дишали“ въздух, като използват свободен кислород за окисляване на анода. Въпреки че тази технология изглежда обещаваща, има редица технологични проблеми, включително бързото изграждане на странични продукти, намаляващи производителността, и проблемът с „внезапната смърт“, при който батерията престава да работи внимание.

Литиево-металните батерии също са впечатляващо развитие, обещавайки почти четири пъти по-висока енергийна ефективност от сегашната технология за батерии за електрически автомобили. Този тип батерии също са много по -евтини за производство, което ще намали цената на продуктите, които ги използват. Проблемите с безопасността обаче са основна грижа, тъй като тези батерии могат да прегреят, да причинят пожар или да експлодират, ако са повредени. Други нови технологии, върху които се работи, включват литий-сяра и силиций-въглерод, но тези клетки все още са в ранните фази на изследване и все още не са жизнеспособни от търговска гледна точка. Има и няколко развития, които се случват около батерии със слънчева енергия.

Инвестиране в батерийни технологии

Ако и когато технологията на батерията тръгне в тези вълнуващи нови посоки, тя ще намали цената на производство за потребителска електроника и за електрически превозни средства, като тези, произведени от Tesla Motors (TSLA). Tesla наскоро обяви изграждането нагигафабрика„не само да произвежда повече превозни средства, но и да произвежда собствени LiOn батерии в къща, съвместно с японския електронен гигант Panasonic (ADR: PCRFY). Вземайки проблема с производството на батерии в свои ръце, Tesla може би е намерила чудесен начин да спечели инвестиционна експозиция както за електрически автомобили, така и за батерийни технологии.

Пазарът на технологии за батерии е донякъде късогледен с новите технологии, разработки и партньорства, които катапулсират индустрията напред. Visiongain “Топ 20 на литиево-йонните компании за производство на батерии за 2018 г.”Предоставя много информация за пазара на батерийни технологии и неговите водещи производители. Компаниите в доклада включват следното:

•  A123 Systems Inc.
•  Automotive Energy Supply Corporation (AESC)
•  Китайска корпорация за авиационна индустрия (AVIC)
•  BYD Company Ltd.
•  CBAK Energy Technology Inc.
•  Съвременна Amperex Technology Ltd (CATL)
•  GS Yuasa Corporation
•  Hefei Guoxuan High-tech Power Energy Co., Ltd.
•  Hitachi Chemical Co., Ltd.
•  Johnson Controls International Plc.
•  LG Chem
•  Microvast Inc.
•  Panasonic Corporation
•  Saft батерии
•  Samsung SDI Co. Ltd.
•  TDK Corporation/Amperes Technology Ltd (ATL)
•  Tesla Inc.
•  Tianjin Lishen Battery Joint-Stock Co., Ltd.
•  Tianneng Power International Ltd
•  Toshiba Corporation

Други забележителни имена в индустрията за батерии включват следното:

• Arotech Corp (ARTX) разработва и разпространява литиеви и цинково-въздушни батерии и отчита американската армия сред своите клиенти.
• PolyPore Inc. (PPO) произвежда високоспециализирани литиево -полимерни батерии главно за промишлени и медицински приложения.
• Ener1 (OTCMKTS: HEVVQ) е компания за алтернативна енергия, която притежава мажоритарен дял съвместно предприятие с Delphi Automotive (DLPH) за създаване на решения за батерии за електрически превозни средства.
• Haydale Graphene Industries PLC (LON: HAYD) е британска компания, използваща нанотехнологии и материалния графен, за да произвежда, наред с други неща, батерии на базата на графен.
• Applied Graphene Materials (OTCMKTS: APGMF) също провежда изследвания за приложения на базата на графен.
• EnerSys е a чиста игра на батерии. В момента е най -големият производител на индустриални батерии в света.

Има и Global X Lithium & Battery Tech ETF (LIT). този ETF се стреми да проследи Solactive Global Lithium Index и предоставя експозиция към разнообразно портфолио от публично търгувани компании, които са фокусирани основно върху лития, включително добива на литий, рафинирането на литий и използването на литий в батерията производство. Водещите стопанства в LIT ETF към октомври 2018 г. включват следното:

• FMC CORP 18.06%
• ALBEMARLE CORP 17,64%
• SAMSUNG SDI CO LTD 7.40%
• ENERSYS 6.91%
• QUIMICA Y MINERA CHIL-SP 6.62%
• LG CHEM LTD 5.41%
• GS YUASA CORP 4.95%
• PANASONIC CORP 4.60%
• TESLA INC 4.37%
• SIMPLO TECHNOLOGY CO LTD 4.24%

Долния ред

Батериите за захранване винаги са били важни в съвременната ера. С появата на мобилни изчислителни и електрически автомобили обаче тяхното значение ще продължи да расте. Например в момента например батериите представляват повече от половината от цената на автомобил Tesla.

Поради нарастващото им значение, изследванията за по -нови и по -добри акумулаторни батерии набират скорост. Литиево-въздушните и литиево-металните батерии могат да се окажат напредъкът, който има значение. Ако тези технологии в крайна сметка се изплатят, инвестирайте в големи компании, занимаващи се с производство на батерии, в чиста игра производители на литиево-йонни продукти или непряка експозиция чрез производители на литиеви метали могат да помогнат за укрепване на бъдещето на портфолиото производителност.