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2023/10/26 第752期  |  订阅/退订  |  看历史报份
  科技新知 浅谈未来电池趋势发展的新方向_铁锈电池
从云端运算到边缘运算的技术发展趋势
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绿色经济如何实践?从国际模范生找到永续发展可能性

浅谈未来电池趋势发展的新方向_铁锈电池
FIND研究员∶王静宜

目前绿能转型当中,电池的存储研究是一大项目,而现阶段大部份储能电池均为锂电池或是特殊金属材料为相关成份的电池,特别是磷酸锂铁电池;但不论何种电池,成本均有偏高的问题存在,一次也只能储存不到6小时电量,而未来新开发的铁锈电池一次可储存100小时以上,平均成本只有锂电池的1/7左右,未来商业发展潜力相当大。

原料取得容易且具价格优势,铁锈电池研发大受重视

由於相较於现今普遍使用的锂电池必须仰赖锂、钴、镍和石墨等稀少贵金属为原料,加上资源集中在中国等少数国家,且近年中美的地缘政治有著紧张的气氛存在,在在都牵动著美国能源安全需要自主的意识,加以节能减碳呼声日盛,使得铁锈电池的研究更引人注视。而本文中的铁锈电池所用的铁元素却是地球上开采最多的金属,而且价格上的便宜使之有著绝对的优势存在。

图1:Form Energy铁锈电池工作原理

图片来源∶https://formenergy.com/technology/

目前一组铁锈电池的体积约略等同一台洗衣机的体积,它的原理是一种氧化还原的反应,也就是电池放电时吸氧,让浸泡其中的薄铁板生锈,释放电子;充电时,电流则让铁锈还原,吐出氧气。就像是让一片铁在呼与吸之间,完成了充电及放电的动作行为,而以这种空气中的氧气或是纯氧为正极材料的化学电池,其氧气电极上的催化剂就是关键所在。

铁空气电池的技术优势如下图所示,该图为美国公司Form Energy网站所列出的优势项目

图2:铁空气电池的技术优势

资源来源: Form Energy公司网站

相较於锂电池必须仰赖稀缺贵金属的进口,且资源被少数国家垄断,而铁却是地球上开采最多的金属,加上价格便宜,故十分具竞争潜力。

体积过大问题待解 铁锈电池未来应用可期

但目前铁锈电池因为体积的原故,故无法安放在电动车,所以主要是以能源的储备性质(如能源电网)来使用,而电池比的是续航力,而这种可重覆充电的铁锈电池因为材料过於普遍加上持久性的优越特性,也使其不必与电动车电池争原料上的供应,但若在改善体积的问题之後,或许在不久的将来在各种领域上的应用将会大有可为。

资料来源∶

1.封面图片来源∶https://formenergy.com/technology/

2.商业周刊杂��:储电量抵2万辆电动车,成本竟不到锂电池15%!认识比尔盖兹投资的「铁锈电池」

https://www.businessweekly.com.tw/magazine/Article_mag_page.aspx?id=7007448

3.Form Energy,https://formenergy.com/

 
从云端运算到边缘运算的技术发展趋势
FIND研究员∶王胜弘

云端运算和边缘运算为支持近年资讯科技发展的重要技术。这两个技术概念在不同的应用场景中互补并协同工作,提供了更强大和高效的运算能力。本文将探讨从云端运算到边缘运算的技术发展趋势。

云端运算发展趋势

云端运算自2000年代初开始快速发展,成为现代资讯科技的核心架构之一。根据IDC的数据,预计到2025年将达到5820亿美元,年平均增长率约为13.4%。这显示了云端运算市场的持续增长和广泛应用。

云端运算的发展趋势主要为下列几个方面∶

1.混合云∶越来越多的企业和组织开始采用混合云架构,结合公有云和私有云的优势,实现灵活的资源配置和更好的安全性。

图1、 混合云服务示意

资料来源∶资策会数数位转型研究院整理

2.云端原生应用服务∶云端原生应用服务以Containers和MicroServices等服务为基础,具有高度可移植性和可扩展性,能够更好地适应动态和快速变化的业务需求。

3.人工智慧和机器学习∶云端运算为人工智慧和机器学习的应用提供了强大的运算能力和资源,使得处理大量数据和复杂模型变得更加容易。

边缘运算技术发展趋势

随著物联网和人工智慧的高速发展,边缘运算作为云端运算的延伸,成为了解决低延迟需求的关键技术。根据国际数据资讯公司(IDC)指出,预计2023年全球对边缘运算的支出将达到2,080亿美元,较2022年增长达13.1%。企业和与相关服务供应商对边缘解决方案的硬体、软体和服务的支出预计将维持这个增长速度,直到2026年,将达到近3,170亿美元。这突显了边缘运算在数位转型和物联网应用中的重要性和潜力。

边缘运算的技术发展趋势包括以下几点∶

1.边缘设备的智慧化∶边缘设备将具备更强大的运算和处理能力,并整合更多的感测器和智慧化功能,使其能够在本地进行复杂的数据分析和决策,减少对云端资源的依赖。

2.边缘与云端的协同工作∶边缘运算与云端运算将形成一个协同的运算生态系统。部分数据处理和分析可以在边缘设备上进行,只将重要的结果传送回云端进一步处理或储存,从而减少数据传输的延迟和成本。

从云端到边缘 互为互补推动转型

从云端运算到边缘运算,这两种技术在不同的应用场景中扮演著重要的角色。云端运算和边缘运算市场都呈现著持续增长的趋势,并将在未来几年继续发展扩大应用范围。云端运算提供了强大的运算能力和资源,适合处理大量数据和复杂计算,而边缘运算则提供了低延迟和更高的实时性能,适合人工智慧与物联网等即时应用场景。两者将形成一个协同的运算架构,实现更好的资源利用、更快的回应时间和更高效的数据处理能力,以推动数位转型和创新应用的发展。

资料来源∶

1.IDC 最新全球边缘运算支出报告显示∶边缘运算投资将达两位数成长,美国仍为最大市场

https://www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=prAP4880242

2.What is edge computing? Everything you need to know

https://www.techtarget.com/searchdatacenter/definition/edge-computing

3.AI开挂 边缘运算智能升级

https://udn.com/news/story/11726/6894137

4.2023年边缘运算投资持续提升,技术进步与应用普及成主因

https://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=19574

5.何谓边缘运算及其运作方式为何? 深入探讨边缘运算

https://www.fsp-group.com/tw/knowledge-app-42.html

6.什麽是云原生?企业数位转型必须要知道的事

https://www.bnext.com.tw/article/66098/what-is-cloud-native

7.封面图片来源:123RF图库与本研究整理

 
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