Рынок химических источников тока

Сопоставление химических источников тока (ХИТ) разных элек Определение состояния источника тока трохимических систем приводит к выводу, что между ними нет абсолютной заменяемости. Поэтому в ближайшее время в той или иной доле на рынке будут присутствовать все их виды.

Доля первичных химических источников ток (другими словами, одноразовых батареек) и малогабаритных аккумуляторов занимает половину производства (см. рисунок 1)(2003г). Первичные источники тока сохраняют свои позиции в качестве источников питания аппаратуры широкого потребления, прежде всего в устройствах с периодическим использованием в режиме небольшого потребления, при этом доля щелочных марганцево-цинковых элементов больше, чем всех других (см. рисунок 2).

Рис.1. Распределение рынка химических источников ток

Рис.2. Доли различных электрохимических систем

Характеристики элементов улучшаются на 2-4 % в год. Предполагается появление новых типоразмеров элементов, в первую очередь призматических, что связано с тенденцией уменьшения толщины портативных устройств, в которых они применяются, а также предполагается развитие двух электрохимических систем: первичных Ni-Zn и Li-FeS₂ с хорошими характеристиками при высоких токах разряда, разрабатываемых для использования в цифровой технике.

Но доля первичных химических источников ток в секторе цифровой электроники понижается, тем более что емкость вторичных систем (Ni-MH, Li-ion) практически достигла их емкостей.

В производстве щелочных аккумуляторов для электронной техники отмечается увеличение доли никель-металлгидридных аккумуляторов. Исследовательские работы по улучшению характеристик Ni-Cd аккумуляторов во всех ведущих аккумуляторных компаниях мира практически прекращены. И более того, никель-кадмиевые аккумуляторы в ближайшее время попадут под запрет. Тем не менее Ni-Cd аккумуляторы благодаря своим достоинствам (относительно более низкая цена, большой диапазон рабочих температур, отработанность решений) пока что сохраняют свои позиции в некоторых областях. Характеристики Ni-MH аккумуляторов с начала 90-ых годов удалось значительно улучшить: сначала возросла емкость аккумуляторов при низких плотностях тока разряда, далее были увеличены и допустимые разрядные токи. Прогнозируется и дальнейшее повышение этих характеристик.

Вообще же видна общая тенденция вытеснения щелочных аккумуляторов литий-ионным и литий-полимерными аккумуляторами. Она опирается на вполне обоснованные надежды на уменьшения цены литий-ионных аккумуляторов за счет перехода к более дешевым и недефицитным материалам, на улучшения технологии изготовления аккумуляторов и упрощения электронной защиты батарей, на увеличения объемов производства. К 2010 г. прогнозируется увеличение доли продаж литий-ионных источников тока до 70% от общих продаж малогабаритных аккумуляторов. Такой прогноз согласуется с резким ростом требований к характеристикам источников тока, используемых при производстве современной портативной аппаратуры (сотовых телефонов, ноутбуков, видео- и фото- камер).

Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы используются для питания сотовых телефонов, видео- и цифровых фотокамер, карманных компьютеров и других устройств, где немаловажны высокие удельные характеристики. При этом требование миниатюризации устройств (в первую очередь, по толщине) вызвали рост доли призматических аккумуляторов, в особенности наиболее тонких типоразмеров.

Цена системы электронной защиты литий-ионных аккумуляторных батарей в настоящее время не превышает 30% от цены самих аккумуляторов. Эта система с контролем параметров каждого аккумулятора батареи обеспечивает не только безопасность использования батареи, но и оптимизацию зарядного процесса и возможность получения наибольшей емкости при разряде.

Превосходные удельные энергетические характеристики литий-ионных аккумуляторов, доведение емкости разработанных аккумуляторов до тысяч часов и повышение разрядных токов до 10-20С, расширят круг потенциальных потребителей.