ផលិតផលនីកែល៖ ការច្នៃប្រឌិតថាមពលនៅក្នុងវិស័យថាមពល

នៅក្នុងយុគសម័យមួយដែលបានកំណត់ដោយតម្រូវការបន្ទាន់សម្រាប់ដំណោះស្រាយថាមពលប្រកបដោយនិរន្តរភាព និងប្រសិទ្ធភាព ផលិតផលនីកែលបានលេចចេញជាសម្ភារៈស្នូលដែលអាចឱ្យបច្ចេកវិទ្យាថាមពលជំនាន់ក្រោយ។ ពីការគាំទ្រដល់ការលូតលាស់ដ៏ផ្ទុះនៃយានជំនិះអគ្គិសនី (EVs) ដល់ការជំរុញសេដ្ឋកិច្ចអ៊ីដ្រូសែន និងការពង្រឹងប្រព័ន្ធថាមពលកកើតឡើងវិញ ភាពបត់បែន កម្លាំង និងភាពជឿជាក់របស់នីកែល កំពុងជំរុញការច្នៃប្រឌិតដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមកនៅទូទាំងវិស័យថាមពល។

យោងតាមអ្នកវិភាគឧស្សាហកម្ម តម្រូវការសម្រាប់នីកែលក្នុងកម្មវិធីដែលទាក់ទងនឹងថាមពល ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងកើនឡើងក្នុងអត្រាប្រចាំឆ្នាំលើសពី 8% ក្នុងទសវត្សរ៍ក្រោយ ដែលលើសពីលោហៈមូលដ្ឋានជាច្រើនទៀត។ នៅពេលដែលពិភពលោកបង្កើនល្បឿនឆ្ពោះទៅរកគោលដៅសូន្យនោះ ផលិតផលនីកែលមិនគ្រាន់តែចូលរួមនោះទេ - ពួកគេកំពុងដឹកនាំបដិវត្តន៍ថាមពល។

ហេតុអ្វីបានជានីកែល?

លក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់នីកែលធ្វើឱ្យវាសាកសមសម្រាប់កម្មវិធីថាមពល៖

• ដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់៖ នៅក្នុងកម្មវិធីថ្ម នីកែលបង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពល ដែលអនុញ្ញាតឱ្យរក្សាទុកថាមពលបានយូរ និងមានប្រសិទ្ធភាពជាងមុន។

• ការតស៊ូបង្ខូច៖ ចាំបាច់សម្រាប់បរិស្ថានប្រតិបត្តិការដ៏អាក្រក់ ជាពិសេសនៅក្នុងខ្យល់នៅឆ្នេរសមុទ្រ ការដំឡើងថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ និងកន្លែងផលិតអ៊ីដ្រូសែន។

• ភាពខ្លាំងនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។៖ លោហធាតុនីកែលរក្សាបាននូវភាពរឹងមាំ និងសុចរិតភាព ទោះបីជានៅសីតុណ្ហភាពខ្លាំង មានសារៈសំខាន់សម្រាប់ទួរប៊ីន រ៉េអាក់ទ័រ និងកោសិកាឥន្ធនៈ។

• ប្រសិទ្ធភាពកាតាលីករ៖ នីកែលដើរតួជាកាតាលីករដ៏មានឥទ្ធិពលក្នុងប្រតិកម្មគីមី រួមទាំងការបង្កើតអ៊ីដ្រូសែន និងការចម្រាញ់ប្រេង។

លក្ខណៈទាំងនេះបានដាក់ទីតាំងផលិតផលនីកែលជាបេះដូងនៃប្រព័ន្ធថាមពលសំខាន់ៗជាច្រើន។

នីកែល​ក្នុង​បច្ចេកវិទ្យា​ថ្ម៖ បញ្ឆេះ​រថយន្ត​អគ្គិសនី

និន្នាការផ្លាស់ប្តូរច្រើនបំផុតនៅក្នុងវិស័យថាមពលគឺការកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃការចល័តអគ្គិសនី។ ស្នូលនៃចលនានេះគឺថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងកម្រិតខ្ពស់ ដែលនីកែលដើរតួជាតួឯក។

សម្ភារៈ Cathode នីកែលខ្ពស់។

អាគុយ EV ទំនើប ជាពិសេសអ្នកដែលប្រើគីមីវិទ្យា Nickel-Cobalt-Manganese (NCM) និង Nickel-Cobalt-Aluminum (NCA) ពឹងផ្អែកខ្លាំងលើនីកែលដើម្បីបង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពល និងដំណើរការ។ មាតិកានីកែលខ្ពស់នៅក្នុងសម្ភារៈ cathode អាចឱ្យយានជំនិះធ្វើដំណើរបានកាន់តែឆ្ងាយដោយការសាកថ្មតែមួយ ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវស្ថេរភាព និងសុវត្ថិភាព។

ជាឧទាហរណ៍ ការផ្លាស់ប្តូររបស់ក្រុមហ៊ុន Tesla ឆ្ពោះទៅរកគីមីសាស្ត្រនៃថ្មនីកែលខ្ពស់គឺជាផ្នែកមួយនៃយុទ្ធសាស្រ្តទូលំទូលាយរបស់ខ្លួនដើម្បីកាត់បន្ថយការពឹងផ្អែកពី cobalt និងតម្លៃថ្មទាប ខណៈពេលដែលផ្តល់នូវរថយន្ត EVs ជួរវែង។ ក្រុមហ៊ុនផលិតរថយន្តធំៗផ្សេងទៀត រួមមាន Ford, Volkswagen និង GM បានទទួលយកការរចនាម៉ូដដែលសំបូរទៅដោយជាតិនីកែលដូចគ្នា ដើម្បីបំពេញតម្រូវការអ្នកប្រើប្រាស់សម្រាប់រថយន្តអគ្គិសនីដែលដំណើរការបានប្រសើរជាង និងមានតម្លៃសមរម្យ។

ការផ្ទុកថាមពលស្ថានី

លើសពីរថយន្ត EVs អាគុយដែលមាននីកែលគឺជាចំណុចសំខាន់នៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលស្ថានី (ESS) ដែលធ្វើឲ្យបណ្តាញថាមពលកកើតឡើងវិញមានស្ថេរភាព។ ប្រព័ន្ធទាំងនេះរក្សាទុកថាមពលព្រះអាទិត្យ និងខ្យល់លើសសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងអំឡុងពេលនៃតម្រូវការខ្ពស់ ដែលរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ដល់ភាពជឿជាក់ និងភាពធន់នៃបណ្តាញថាមពលទំនើប។

នីកែល និងសេដ្ឋកិច្ចអ៊ីដ្រូសែន

ដោយសារបណ្តាប្រទេសនានាជុំវិញពិភពលោកបានវិនិយោគយ៉ាងច្រើននៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាអ៊ីដ្រូសែនដើម្បីបំបែកសារធាតុកាបូនក្នុងការដឹកជញ្ជូន ឧស្សាហកម្ម និងការផលិតថាមពល ផលិតផលនីកែលកំពុងបង្ហាញថាមិនអាចខ្វះបាន។

អេឡិចត្រូលីស

អេឡិចត្រូលីស ដែលបំបែកទឹកទៅជាអ៊ីដ្រូសែន និងអុកស៊ីហ៊្សែនដោយប្រើអគ្គិសនី ជារឿយៗប្រើអេឡិចត្រូត និងភ្នាសដែលមានមូលដ្ឋានលើនីកែល ជាពិសេសនៅក្នុងប្រព័ន្ធភ្នាសផ្លាស់ប្តូរប្រូតុង (PEM) និងអាល់កាឡាំង។ ភាពធន់របស់នីកែលចំពោះការ corrosion និងលក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីកររបស់វាធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់ឧបករណ៍ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ទាំងនេះ។

នៅពេលដែលការផលិតអ៊ីដ្រូសែនពណ៌បៃតងកើនឡើង — ជំរុញដោយការធ្លាក់ចុះតម្លៃថាមពលកកើតឡើងវិញ និងគោលនយោបាយគាំទ្ររបស់រដ្ឋាភិបាល — តម្រូវការសម្រាប់សមាសធាតុនីកែលដែលមានប្រសិទ្ធភាពយូរអង្វែងនឹងកើនឡើង។

ហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធផ្ទុក និងដឹកជញ្ជូន

ការរក្សាទុក និងដឹកជញ្ជូនអ៊ីដ្រូសែន បង្កបញ្ហាប្រឈមតែមួយគត់ ដោយសារតែប្រតិកម្ម និងទំនោរនៃការបង្កឱ្យមានការបំភាន់សម្ភារៈ។ យ៉ាន់ស្ព័រនីកែលផ្តល់នូវកម្លាំងមេកានិចចាំបាច់ និងធន់ទ្រាំនឹងអ៊ីដ្រូសែន ដើម្បីធានាបាននូវការគ្រប់គ្រងដោយសុវត្ថិភាពនៃអ៊ីដ្រូសែននៅសម្ពាធខ្ពស់ និងសីតុណ្ហភាព cryogenic ។

កម្មវិធីរួមមាន:

• ធុងស្តុកអ៊ីដ្រូសែនសម្ពាធខ្ពស់។

• បំពង់

• សមាសធាតុកោសិកាឥន្ធនៈសម្រាប់យានយន្ត និងកម្មវិធីឧស្សាហកម្ម

នីកែលនៅក្នុងប្រព័ន្ធថាមពលកកើតឡើងវិញ។

នីកែលក៏ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការពង្រីកលទ្ធភាព និងភាពជឿជាក់នៃប្រភពថាមពលកកើតឡើងវិញ ដូចជាខ្យល់ និងពន្លឺព្រះអាទិត្យ។

កសិដ្ឋានខ្យល់នៅឆ្នេរសមុទ្រ

ការដំឡើងខ្យល់នៅឈូងសមុទ្រត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងបរិស្ថានដែលច្រេះបំផុតនៅលើផែនដី។ ដែកអ៊ីណុកដែលមាននីកែល និងយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុង៖

• គ្រឹះទួរប៊ីន

• ប៉មនិង nacelles

• ខ្សែ និងឧបករណ៍ភ្ជាប់បាតសមុទ្រ

សមាសធាតុទាំងនេះត្រូវតែទប់ទល់នឹងការច្រេះនៃទឹកសមុទ្រ ភាពអស់កម្លាំង និងភាពតានតឹងផ្នែកមេកានិចក្នុងរយៈពេលពី 20 ទៅ 30 ឆ្នាំ ដែលធ្វើឱ្យនីកែលជាសម្ភារៈសំខាន់សម្រាប់ធានាលទ្ធភាពសេដ្ឋកិច្ចនៃខ្យល់នៅឆ្នេរសមុទ្រ។

ហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធថាមពលព្រះអាទិត្យ

យ៉ាន់ស្ព័រនីកែលត្រូវបានប្រើនៅក្នុងរោងចក្រថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យប្រមូលផ្តុំ (CSP) ដែលពួកគេត្រូវតែទប់ទល់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងវត្ថុរាវផ្ទេរកំដៅដែលច្រេះ។ ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ ប្រព័ន្ធបំពង់ និងធុងផ្ទុកនៅក្នុងបរិក្ខារ CSP តែងតែពឹងផ្អែកលើនីកែល ដើម្បីរក្សាប្រសិទ្ធភាព និងការពារការរិចរិលថ្លៃដើម។

ថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ៖ សុវត្ថិភាព និងភាពធន់នៅស្នូល

នៅក្នុងរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ សុចរិតភាពនៃសម្ភារៈ និងសុវត្ថិភាពគឺសំខាន់បំផុត។ យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើនីកែលដូចជា Inconel® និង Hastelloy® ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ក្នុងផ្នែកសំខាន់ៗជាច្រើន រួមមានៈ

• នាវាសម្ពាធរ៉េអាក់ទ័រ

• ម៉ាស៊ីនចំហាយទឹក

• ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ

• សមាសធាតុដំបងគ្រប់គ្រង

យ៉ាន់ស្ព័រទាំងនេះផ្តល់នូវភាពធន់ទ្រាំខ្លាំងចំពោះការខូចខាតដែលបណ្តាលមកពីវិទ្យុសកម្ម ការ corrosion សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងការពាក់មេកានិច គាំទ្រដល់ប្រតិបត្តិការប្រកបដោយសុវត្ថិភាព និងយូរអង្វែងនៃកន្លែងនុយក្លេអ៊ែរ។

នៅពេលដែលម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រម៉ូឌុលខ្នាតតូចជំនាន់ថ្មី (SMRs) និងការរចនានុយក្លេអ៊ែរកម្រិតខ្ពស់មកលើអ៊ីនធឺណិត តម្រូវការសម្រាប់សម្ភារៈដែលមានមូលដ្ឋានលើនីកែលត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងកើនឡើងបន្ថែមទៀត។

ប្រេង និងហ្គាស៖ បើកដំណើរការស្អាត ការផលិតកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព

ខណៈពេលដែលពិភពលោកឆ្ពោះទៅរកប្រភពថាមពលស្អាតជាងមុន ប្រេង និងឧស្ម័ននឹងនៅតែជាផ្នែកនៃល្បាយថាមពលសកលអស់ជាច្រើនទសវត្សរ៍។ នីកែលដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការធ្វើឱ្យផលិតកម្មអ៊ីដ្រូកាបូនមានសុវត្ថិភាព ប្រសិទ្ធភាពជាងមុន និងទទួលខុសត្រូវចំពោះបរិស្ថាន។

ការចម្រាញ់ និងដំណើរការគីមីឥន្ធនៈ

កាតាលីករនីកែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងដំណើរការចម្រាញ់ដូចជា hydrocracking និង hydrotreating ដែលពួកគេជួយយកស្ពាន់ធ័រ និងសារធាតុកខ្វក់ផ្សេងទៀតចេញពីប្រេងឆៅ។ នេះ​នាំ​ឱ្យ​មាន​ឥន្ធនៈ​ដែល​ឆេះ​កាន់តែ​ស្អាត និង​កាត់​បន្ថយ​ផល​ប៉ះពាល់​បរិស្ថាន។

ការរុករកបរិស្ថានទឹកជ្រៅ និងអាក្រក់

នៅក្នុងវេទិកាប្រេង និងឧស្ម័ននៅឈូងសមុទ្រ យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានជាតិនីកែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការសាងសង់៖

• ឧបករណ៍បាតសមុទ្រ

• បន្ទាត់លំហូរនិង risers

• ក្បាលអណ្តូង

សមាសធាតុទាំងនេះត្រូវតែទប់ទល់នឹងសម្ពាធខ្លាំង សីតុណ្ហភាព និងបរិស្ថានដែលច្រេះ ជាញឹកញាប់អស់រយៈពេលជាច្រើនទសវត្សរ៍ដោយមិនបរាជ័យ។

បញ្ហាប្រឈម និងនិរន្តរភាព៖ អនាគតនៃនីកែលក្នុងថាមពល

ទោះបីជាមានគុណសម្បត្តិជាច្រើនក៏ដោយ តម្រូវការកើនឡើងសម្រាប់នីកែលបង្ហាញពីបញ្ហាប្រឈមជាច្រើន៖

• ឧបសគ្គផ្គត់ផ្គង់៖ នីកែលដែលមានគុណភាពខ្ពស់ស័ក្តិសមសម្រាប់ថ្ម (នីកែលថ្នាក់ទី 1) មានកម្រិត ដែលជំរុញឱ្យមានការវិនិយោគយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងគម្រោងរុករករ៉ែ និងដំណើរការថ្មីៗ។

• កង្វល់បរិស្ថាន៖ ការជីកយករ៉ែ នីកែល និងការចម្រាញ់អាចមានផលប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានយ៉ាងសំខាន់ ប្រសិនបើមិនមានការគ្រប់គ្រងដោយការទទួលខុសត្រូវ។ ការអនុវត្តប្រកបដោយនិរន្តរភាព ការកែច្នៃឡើងវិញ និងបច្ចេកវិជ្ជាទាញយកពណ៌បៃតងកំពុងក្លាយជាអាទិភាពសម្រាប់ឧស្សាហកម្មនេះ។

• តម្លៃប្រែប្រួល៖ តម្លៃនីកែលអាចប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង ដែលប៉ះពាល់ដល់សេដ្ឋកិច្ចគម្រោងសម្រាប់អ្នកផលិតថ្ម និងអ្នកអភិវឌ្ឍន៍ហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ។

ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមទាំងនេះ ក្រុមហ៊ុនឈានមុខគេកំពុងវិនិយោគលើ៖

• ការអនុវត្តការជីកយករ៉ែប្រកបដោយនិរន្តរភាព

• ការកែលម្អការកែច្នៃនីកែលពីថ្ម និងសមាសធាតុដែលបានប្រើរួច

• ស្រាវជ្រាវលើគីមីសាស្ត្រថ្មជំនួសដែលបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការប្រើប្រាស់នីកែល។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ តួនាទីសំខាន់របស់នីកែលក្នុងអនាគតថាមពលបៃតង

នៅពេលដែលពិភពលោកប្រឈមមុខនឹងកត្តាសំខាន់ពីរនៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពល និងសកម្មភាពអាកាសធាតុ ផលិតផលនីកែលត្រូវបានកំណត់ឱ្យដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់កាន់តែខ្លាំងឡើង។ ចាប់ពីរថយន្តអគ្គិសនី និងប្រព័ន្ធថាមពលកកើតឡើងវិញ រហូតដល់ការផលិតអ៊ីដ្រូសែន និងសុវត្ថិភាពនុយក្លេអ៊ែរ ភាពបត់បែន កម្លាំង និងភាពធន់របស់នីកែលគឺមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបាន។

អនាគតនៃថាមពលនឹងកាន់តែស្អាត ឆ្លាតជាងមុន និងមាននិរន្តរភាពជាងមុន ហើយនីកែលនឹងជាមូលដ្ឋានរបស់វា។