Gepubliseer op: 13 Maart 2025 / Update van: 13 Maart 2025 - Skrywer: Konrad Wolfenstein
Nuwe super-sonkragselle (perovskit) moet Japan se energie-oorgang-Japan se sonstrategie versnel met Sekisui Chemical-Image: Xpert.digital
Energietegnologie van die toekoms: Japan se deurbraak met Perowskit -selle
Gevorderde sonenergie: Japan se weg na die energie -oorgang
Japan maak beduidende vordering in sonkrag -energietegnologie met die ontwikkeling van Perovskit -sonkragselle (PSC's) wat die potensiaal het om die land se energielandskap fundamenteel te verander. Hierdie innoverende tegnologie moet nie net Japan se ambisieuse klimaatdoelwitte ondersteun nie, maar ook die afhanklikheid van fossielbrandstowwe en kernkrag verminder. Met buigsame, ligte en hoogs doeltreffende eienskappe, kan hierdie super -sonkragselle teen 2040 elektrisiteitsopwekkingskapasiteit bereik, wat ooreenstem met 20 kernreaktors en dus 'n deurslaggewende bydrae lewer tot die Japannese energie -oorgang.
Die rewolusionêre perovskit -tegnologie
Perowskit -sonkragselle verskil fundamenteel van konvensionele sonkragselle en beloof 'n rewolusie in die manier waarop sonenergie gebruik word. In teenstelling met tradisionele silikon-gebaseerde sonpanele, word PSC's gekenmerk deur die hoë aanpasbaarheid, lae gewig sowel as die buiging en buigsaamheid daarvan in die produksie. Hierdie eienskappe maak dit veral waardevol vir die digbevolkte Japannese omgewing, waar konvensionele sonpanele dikwels onprakties is as gevolg van die beperkte gebied.
Die veelsydigheid van die Perowskit -sonkragselle maak heeltemal nuwe toepassings oop. Danksy u semi -deursigtige en ligte ontwerp, kan u op boumure en vensters, op motordakke en op straatlampe geïnstalleer word, sodat hierdie gebiede vir energieopwekking gebruik kan word. Hierdie buigsaamheid is veral belangrik in stede met 'n beperkte ruimte, waar die maksimalisering van energieopwekking van kardinale belang is sonder bykomende ruimtevereistes.
Perovskit -sonkragselle het indrukwekkende vordering gemaak met betrekking tot doeltreffendheid. Die doeltreffendheid daarvan is nou op die vlak van tradisionele silikon-kristalpanele op 26,1 persent, met 'n verdere toenemende neiging, terwyl silikon-tegnologie grotendeels uitgeput is. Die moontlikheid is veral belowend om PSC's in kombinasie met silikonpanele te gebruik, wat beteken dat die doeltreffendheid tans tot meer as 35 persent verhoog kan word. Daarbenewens stel die buigsaamheid van PSC's die ontwikkeling van basterstelsels van wind- en sonkragstelsels moontlik wat die doeltreffendheid van hernubare energieë verder kan verbeter.
Geskik vir:
Japan se strategiese voordeel deur jodiumproduksie
'N Belangrike aspek wat Japan se posisie in die ontwikkeling van Perovskit -sonkragselle versterk, is die rol daarvan as die tweede grootste jodiumprodusent ter wêreld. Jodium is 'n noodsaaklike deel in die produksie van Perovskit -sonkragselle. Hierdie hulpbronposisie stel Japan in staat om 'n onafhanklike voorsieningsketting op te stel en bied belowende ontwikkelingsgeleenthede vir die binnelandse industrie. Deur hierdie natuurlike hulpbron te gebruik, kan Japan 'n groot deel van 'n produksieketting, wat grootliks onafhanklik van die buiteland is, skep om die groot hoeveelheid perovsky -sonkragselle te produseer.
Japan se ambisieuse sonplan
Die Japannese regering het 'n ambisieuse plan ingedien om die Perowskit -tegnologie te gebruik. Die land beoog om 'n sonvermoë van 20 gigawatt teen die boekjaar 2040 te installeer, wat ooreenstem met die prestasie van ongeveer 20 kernreaktors. Met hierdie kapasiteit kon Japan nie net sy aktiewe kernreaktors sluit nie, maar ook die konstruksie van nuwe kernkragsentrales vermy om die toekomstige energievereiste te dek as kragsentrales met fossielbrandstowwe afgeskakel word.
Hierdie inisiatief is deel van 'n meer omvattende energieplan. Op 13 Maart 2025 het die Japannese regering die konsep van 'n fundamentele energiebeleid voltooi wat daarop gemik is om die persentasie hernubare energie in die elektrisiteitsmengsel teen 2040 tot 50 persent te verhoog om stygende elektrisiteitsvereistes te dek. In Oktober 2021 het Japan reeds sy energieplan hernu, met hernubare energieë die belangrikste wenners. Die sesde “strategiese energieplan” noem vir die eerste keer die doel om sonkrag, wind en waterkrag sowel as biomassa vanaf 2030 te vestig as die belangrikste bronne vir energie -opwekking in Japan, met 'n beplande aandeel van 36 tot 38 persent by die Energy Mix.
Die dryfrol van Sekisui Chemical
Die maatskappy Sekisui Chemical is 'n sentrale speler in die implementering van Japan se sonkragstrategie. Met die ondersteuning van die Development Bank of Japan (DBJ), het Sekisui 'n nuwe onderneming in die vroeë 2025 gestig wat Perowskit -sonkrag onder Sekisui -chemikalieë sal ontwikkel, vervaardig en verkoop. Die totale koste van die projek word geskat op meer as 310 miljard jen ($ 1,97 miljard), met die helfte van die finansiering deur staatsubsidies.
Sekisui beplan 'n geleidelike beleggingstrategie, begin met 90 miljard jen vir die oprigting van 'n 100-megawatt-produksielyn tot 2027, gevolg deur 'n Gigawatt-klasproduksielyn tot 2030. Vir hierdie projek sal die maatskappy aanlegte in die skerp aanleg in Sakai in Western Japans koop en gebruik. Die doel is om teen die boekjaar 2030 'n kapasiteit vir die produksie van nuwe selle, soos perovskit -sonkragselle van 1 gigawatt per jaar, te bewerkstellig.
Die maatskappy het reeds duidelike toepassingsareas vir sy tegnologie gedefinieer: "Ons wil die ligte en buigsame eiendomme van die stelsel gebruik om die toepassing daarvan te bevorder, veral in die openbare sektor, byvoorbeeld in sportsale wat as ontruimingsentrums in rampe dien," sê die maatskappy. Op die langtermyn beplan Sekisui om sake uit te brei deur die koste deur massaproduksie te verminder en terselfdertyd die vraag verhoog, met die fokus op dakke en buitemure van fabrieke en pakhuise in die privaatsektor.
Beleggings en produksieplanne
Sekisui Chemical beplan om teen 2030 'n vervaardigingskapasiteit van 1 Gigawatt per jaar vir Perovskit -sonkragselle te bou. Die maatskappy sal 'n totaal van ongeveer $ 2 miljard belê, met die Japannese regering wat die helfte van die koste dek.
Die eerste stap is om 'n produksielyn met 'n kapasiteit van 100 megawatt per jaar van 2025 tot 2027 te bou. Vir hierdie doel belê Sekisui Chemicals 90 miljard jen (ongeveer $ 570 miljoen) en gebruik dele van 'n voormalige skerp aanleg in Osaka.
Staatsondersteuning en vennootskappe
Die Japannese regering ondersteun die projek aktief:
- Die Ministerie van Ekonomiese Sake het Sekisui Chemical 'n finansieringskennisgewing gegee as deel van die program vir die uitbreiding van voorsieningskettings vir die groen transformasie.
- Met 14%is die State Development Bank of Japan (DBJ) betrokke by die nuutgestigte maatskappy Sekisui Solar Film, wat die produksie sal bou.
Tegnologie en toepassings
Sekisui Chemical spesialiseer in die rol-tot-roll-proses vir die produksie van dun, buigsame Perovsky-sonkragselle. Die huidige eienskappe van die selle is:
- Doeltreffendheid: 15%
- Rakleeftyd: 10 jaar
- Rolwydte: 30 sentimeter
Toekomstige doelwitte is 'n doeltreffendheid van 20% en 'n duursaamheid van 20 jaar. Die ligte en buigsame sonkragselle moet op dakke van openbare geboue soos gimnasiums geïnstalleer word. Later word aansoeke beplan op dakke en mure van fabrieke en pakhuise.
Langtermyn doelwitte
Die Japannese regering streef daarna om teen 2040 tot die opwekking van elektrisiteit by te dra met 'n uitset van ongeveer 20 gigawatt. Sekisui Chemical beplan om 'n sentrale rol te speel in die bereiking van die regeringsdoelwit om 'n Gigawatt -produksie teen 2030 te vestig.
Deurbraak in perovskit sonkragselle: goedkoper en duursaam as ooit
Ondanks die enorme potensiaal, staan Perovskit -sonkrag -selle steeds voor 'n paar struikelblokke. Die rakleeftyd, wat baie beperk is in vergelyking met silikon, en die hoë aanvangskoste is twee van die grootste uitdagings vir PSC's. Tegnologie verbeter egter en navorsers werk aan oplossings soos verbeterde passiveringstegnologie en meer stabiele materiaalkombinasies.
'N Opvallende vordering is in 2024 gemaak toe 'n Chinese vervaardiger vir die eerste keer kommersiële Perowskit-selle aangebied het, wat 12 jaar sonder uitval moet werk, met die vervaardiger minstens 'n waarborg van tien jaar. Vir 'n periode van 25 jaar moet die daling in prestasie nie skielik nie, maar lineêr, wat die voorspelbaarheid verbeter.
'N Positiewe ontwikkeling is ook duidelik in die koste. Voorspellings neem aan dat die koste in Japan van tans 20 jen (ongeveer 12 Eurocent) teen 2040 tot 10 jen (ongeveer ses Eurocent) per watt sal daal. Hierdie vermindering in koste sal die mededingendheid van die tegnologie verder verhoog en die breë toepassing daarvan bevorder.
In Duitsland het die fisikus Felix Lang 'n merkwaardige eienskap van Perowskit-halbles ontdek: hul selfgenesende kragte. Hierdie ontdekking kan die leeftyd van Perovskit-sonkragselle aansienlik uitbrei en bydra tot die verbetering van sonkragselle en x-straaltoestelle, met toepassings op aarde en in die ruimte.
Japan se sonkrag Renaissance
Japan was eens die wêreldmarkleier in die produksie van sonkragmodules, maar die markaandeel het tot minder as een persent gedaal weens die mededinging van Chinese vervaardigers. Met PSC -tegnologie wil Japan weer 'n sterker posisie op die wêreldmark inneem. Dit herinner aan die tyd na die oliekrisis van 1973, toe die openbare en private sektor in Japan saamgewerk het aan die navorsing en ontwikkeling van hernubare energieë, en die Wêreldmarkaandeel vir sonpanele is tydelik inhaal voordat dit deur Chinese ondernemings teen laer pryse hersien is.
Sedert die kernramp in Japan in Maart 2011, het die land se sonenergie -toneel vinnig ontwikkel. Vandag dra die opwekking van sonkrag bykans 10 persent by tot die totale energieproduksie in vergelyking met 'n aandeel van slegs 1,9 persent in 2014. Die huidige energieplan bied voorsiening om hierdie aandeel teen 2030 tot 36 tot 38 persent te verhoog, waardeur PSC -tegnologie 'n sentrale rol moet speel om hierdie syfers teen 2040 te oorskry.
Geskik vir:
Diversifisering van hernubare energieë in Japan
Terwyl Perowskit -sonkragselle 'n fokuspunt van die Japannese energiestrategie is, belê die land ook in ander hernubare energiebronne om sy energiemengsel te diversifiseer en energieveiligheid te verhoog. Japan streef daarna om 'n waterstofvereniging te word en volg sedert 2017 'n waterstofstrategie wat ook die dekarboniseringsdoelwit teen 2050 ondersteun. Die Japannese regering beplan om oor 'n tydperk van 15 jaar in die waterstofwaardeketting van ongeveer 15 triljoen jen (ongeveer $ 107 miljard) te belê.
Daarbenewens het Shinjiro Koizumi, minister van omgewingsake, aangekondig dat die ministerie die leiding sal neem om die ontwikkeling van geotermiese energie te versnel. Die Minister van Administratiewe Hervorming Taro Kono het die doel aangekondig om teen 2030 Japan se geotermiese stelsels te verdubbel. Goedkoop voer -in -tariewe en die bevordering van hernubare energieë moet lei tot 'n groeiende aantal geotermiese projekte.
Daarbenewens ondersoek Japan ook fusie -energie as 'n langtermyn -energiebron. Die land werk saam met die EU en die VSA om die ontwikkeling van fusie -energie te versnel, met private beleggings en samewerking 'n belangrike rol. Einde Maart 2024 stig 21 maatskappye die Japan Fusion Energy Council-J-Fusion vir kort-kort-die doel om die tegnologie en die standaarde saam te bevorder.
Implikasies vir die wêreldwye energie -oorgang
Japan se massiewe belegging in Perovskit-sonkragselle kan verreikende gevolge hê vir die wêreldwye energielandskap. As die tegnologie suksesvol op 'n industriële skaal gebruik word, kan dit dien as 'n model vir ander lande, veral vir digbevolkte lande met 'n beperkte ruimte vir tradisionele sonkragparke.
Die Japannese regering is vol vertroue dat sy beleggings suksesvol sal wees in Perowskit -sonkragselle. Nadat hy sy eie land voorsien het, beplan Japan om hierdie innoverende tegnologie na ander lande uit te voer, wat kan bydra tot die wêreldwye energie -oorgang en Japan se posisie as tegnologiese leier kan versterk.
Die ontwikkeling van Perovskit -sonkragselle is ook deel van 'n groter strategie van Japan om sy tegnologiese leierskap in verskillende sektore te herwin. Benewens hernubare energieë, belê Japan ook baie in ander toekomstige tegnologieë soos sagteware-gedefinieerde voertuie (SDV), met die doel om teen 2030 'n aandeel van 30 persent in die wêreldmark te bereik.
'N Solar verdere ontwikkeling vir Japan se energieke toekoms
Japan se belegging in Perowskit -sonkragselle is 'n deurslaggewende stap in die transformasie van sy energielandskap. Die ambisieuse planne om 'n kapasiteit teen 2040 te installeer wat ooreenstem met 20 kernreaktors, toon die land se vertroue in hierdie innoverende tegnologie en hul bydrae tot die energie -oorgang.
Met sy buigsaamheid, ligtheid en doeltreffendheid, bied Perowskit -tegnologie unieke voordele, veral vir 'n digbevolkte land soos Japan. Alhoewel daar steeds uitdagings is rakende duursaamheid en koste, toon die voortdurende vordering in navorsing en ontwikkeling dat hierdie hindernisse oorkom kan word. Die geleidelike implementeringstrategie met die doel van 'n Gigawatt-produksie teen 2030 het die grondslag gelê vir die ambisieuse langtermyndoelwitte.
Die breë bekendstelling van Perovskit -sonkrag kan Japan nie net help om sy klimaatdoelwitte te bereik nie en om die afhanklikheid van fossielbrandstowwe en kernkrag te verminder, maar ook om sy posisie as 'n toonaangewende verskaffer van sonkragtegnologie te herstel. Die strategiese gebruik van binnelandse jodiumproduksie en die uitgebreide staatsbeleggings onderstreep Japan se vasberadenheid om suksesvol te wees in hierdie toekomsgerigte tegnologie.
Met hierdie uitgebreide benadering, wat sowel tegnologiese innovasie as ekonomiese strategie insluit, posisioneer Japan hom as 'n baanbreker in die wêreldwye energie -oorgang en toon 'n belowende weg na die volhoubare energieopwekking van die toekoms. Die sukses van hierdie plan kan nie net van groot belang wees vir Japan nie, maar vir wêreldwye pogings om volhoubare energie te beïnvloed.
Geskik vir:
Jou globale bemarkings- en besigheidsontwikkelingsvennoot
☑️ Ons besigheidstaal is Engels of Duits
☑️ NUUT: Korrespondensie in jou landstaal!
Konrad Wolfenstein
Ek sal graag jou en my span as 'n persoonlike adviseur dien.
Jy kan my kontak deur die kontakvorm hier in te vul of bel my eenvoudig by +49 89 89 674 804 (München) . My e-posadres is: wolfenstein ∂ xpert.digital
Ek sien uit na ons gesamentlike projek.
