Η κρίσιμη στιγμή για τις μπαταρίες στερεής κατάστασης;
Ως ένας από τους πιο καλούς τομείς επενδύσεων στην τεχνολογία μπαταριών, οι μπαταρίες στερεού αέρα έχουν σαφή πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών υγρών μπαταριών όσον αφορά την ενεργειακή πυκνότητα και την ασφάλεια.Θεωρούνται ευρέως ως η πιο υποσχόμενη τεχνολογία μπαταρίας επόμενης γενιάςΜε την παραγωγή σε μεγάλη κλίμακα μπαταριών στερεού αέρα, σημαίνει αυτό ότι η βιομηχανία έχει επιτύχει μια εμπορική ανακάλυψη;
Πρόσφατα, η Κίνα Επιστήμη και Τεχνολογία Fusion Energy έχει αυξήσει με επιτυχία την παραγωγή και έχει ξεκινήσει τις μπαταρίες στερεής κατάστασης 628Ah και 314Ah.Ως ένα από τα πιο δημοφιλή επενδυτικά πεδία στις μπαταρίες, οι μπαταρίες στερεού ατμού έχουν αξιοσημείωτα πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών υγρών μπαταριών όσον αφορά την ενεργειακή πυκνότητα και την ασφάλεια, και συγκεντρώνουν ευρεία προσοχή στον κλάδο.Με την παραγωγή σε κλίμακα μπαταριών στερεού αέρα, σηματοδοτεί αυτό ένα εμπορικό ορόσημο για τη βιομηχανία;
Επιτάχυνση της βιομηχανοποίησης ημιτελών μπαταριών
Σήμερα, οι συνήθεις μπαταρίες λιθίου στην αγορά χρησιμοποιούν υγρά ηλεκτρολύματα ως φορείς μετάδοσης.το υγρό ηλεκτρολύτη μπορεί εύκολα να θερμανθείΗ αντικατάσταση των υγρών ηλεκτρολυτών με στερεά ηλεκτρολυτά μπορεί να λύσει θεμελιωδώς τα προβλήματα ασφάλειας των μπαταριών λιθίου,την ικανοποίηση της ζήτησης για υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα και καλύτερη απόδοση.
Είναι κατανοητό ότι οι μπαταρίες στερεού αέρα που συζητούνται στη βιομηχανία αναφέρονται συνήθως σε ημιτελείς μπαταρίες, ημιτελείς μπαταρίες,ή υβριδικές μπαταρίες στερεό-υγρού με μειωμένη περιεκτικότητα σε ηλεκτρολύτες 5%-15%Οι εν λόγω συσκευές διατηρούν κάποιο υγρό ηλεκτρολύτη, γεγονός που τις καθιστά εφικτές για μαζική παραγωγή όσον αφορά το σχεδιασμό υλικών, τη διαδικασία κατασκευής, την παραγωγή εξοπλισμού και το κόστος.
"Αξιοποιώντας την ισχυρή κατασκευαστική βάση της νέας αλυσίδας της βιομηχανίας ενέργειας,Οι κινεζικές εταιρείες μπαταριών έχουν σημειώσει σημαντικές εξελίξεις στην έρευνα και ανάπτυξη της τεχνολογίας μπαταριών στερεού αέρα και της διάταξης της βιομηχανικής αλυσίδαςΜε την μαζική παραγωγή ημι-σκληρών μπαταριών από κινεζικές εταιρείες όπως η WeLion New Energy, η Qingtao Energy και η Ganfeng Lithium,Οι ημιτελείς μπαταρίες έχουν πραγματικά επιτύχει την εκβιομηχάνιση σε οικονομική έννοια, " δήλωσε ο Yu Qingjiao, Γενικός Γραμματέας της Συμμαχίας Καινοτομίας Νέας Τεχνολογίας Μπαταριών του Zhongguancun, στην πρόσφατη Σύνοδο Κορυφής του Οικοσυστήματος Βιομηχανίας Μπαταριών Στερεάς Κατάστασης 2024.Επισήμανε ότι η εμπορική εφαρμογή των μπαταριών στερεού συστήματος πλησιάζει, και όποιος κατακτήσει το υψηλό έδαφος της βιομηχανίας πρώτος θα κερδίσει την πρωτοβουλία στην ανάπτυξη.
Προκλήσεις στην εμπορία μπαταριών πλήρως στερεής κατάστασης
Παρά την μαζική παραγωγή και εφαρμογή των ημισφαιρικών μπαταριών, η εμπορία των πλήρως σφαιρικών μπαταριών εξακολουθεί να αντιμετωπίζει μια σειρά προκλήσεων όσον αφορά την τεχνολογία και το κόστος.
Η αντικατάσταση των υγρών ηλεκτρολυτών με στερεούς ηλεκτρολυτές περιλαμβάνει ένα βασικό τεχνικό ζήτημα επιλογής υλικών.και οξείδιοΟι πολυμερείς στερεοί ηλεκτρολύτες είναι εύκολο να επεξεργαστούν, συμβατοί τόσο με ξηρές όσο και με υγρές διαδικασίες κατασκευής και έχουν τη χαμηλότερη δυσκολία μαζικής παραγωγής, αλλά έχουν χαμηλή αγωγιμότητα.Οι ευρωπαϊκές εταιρείες επικεντρώνονται κυρίως σε αυτή την τεχνική πορείαΤα θειικά έχουν τις καλύτερες επιδόσεις, αλλά είναι ευαίσθητα στην υγρασία του αέρα και στους περισσότερους πολικούς διαλύτες και η κατασκευή των κυψελών απαιτεί πίεση από εξοπλισμό ισοστατικού πιεσμού.που οδηγεί σε υψηλά κόστηΟι κινέζικες εταιρείες όπως η CATL, η BYD και η EVE Energy ευνοούν αυτή την τεχνική πορεία.
"Οι πλήρως στερεόστατες μπαταρίες αντιπροσωπεύουν μια ολοκληρωμένη αναβάθμιση της καινοτομίας στα υλικά, τις διαδικασίες παραγωγής κυψελών και τον εξοπλισμό παραγωγής.Η βιομηχανική αλυσίδα θα υποστεί επαναστατικές αλλαγές"Οι συστατικές μπαταρίες στερεού ατμού αντιμετωπίζουν προκλήσεις στον σχεδιασμό και την ανακύκλωση των συστημάτων.Οι υγρές μπαταρίες χρησιμοποιούν διαχωριστικά για να τυλίξουν γύρω από τα ηλεκτρόδια για να αποφευχθεί η λάθος ευθυγράμμιση που θα μπορούσε να προκαλέσει βραχυκυκλώματαΩστόσο, οι μπαταρίες στερεού συστήματος δεν διαθέτουν διαχωριστικά και τα στοιβαγμένα στρώματα συμπυκνώνονται υπό υπερ-υψηλή πίεση.που καθιστούν τις άκρες των ηλεκτροδίων επιρρεπείς σε σπασμούς και δυσπροσαρμογές"Οι μπαταρίες στερεών στοιχείων είναι σαν τα χάμπουργκερ, στρωμένα με συστατικά που μπορούν να ξεχύνονται από τις άκρες υπό πίεση, οδηγώντας σε βραχυκυκλώματα,Ενώ οι υγρές μπαταρίες είναι σαν κυλιόμενες τηγανίτες., τυλιγμένα για να αποφευχθούν βραχυκυκλώματα".
Σήμερα, το κόστος των μπαταριών στερεού αέρα είναι υψηλότερο από αυτό των μπαταριών υγρού αέρα.000 γιουάν ανά κιλόΩστόσο, οι στερεοί ηλεκτρολύτες αντιπροσωπεύουν πάνω από το 20% της μάζας των κυττάρων, και τέτοιες τιμές είναι πιθανότατα απαράδεκτες στην αγορά".
Ο Pitao, πρόεδρος της Hunan Zhongke Xingcheng Graphite Co., Ltd., επεσήμανε: "Κάθε εταιρεία έχει τα δικά της τεχνικά χαρακτηριστικά.η βιομηχανική αλυσίδα προελεύσεως βρίσκεται σε κατάσταση αναμονήςΟι μπαταρίες στερεού ατμού χρειάζονται μια σχετικά καθορισμένη κατεύθυνση για την ανωτέρω και την κατωτέρω πορεία για να διαμορφώσουν τα προϊόντα αναλόγως, αποφεύγοντας μεγαλύτερα κόστη επενδύσεων κεφαλαίου".
Η επίτευξη 1+1>2 μέσω του σχεδιασμού σύνθετων υλικών
Λόγω των ασαφών τεχνικών διαδρομών και των χώρων μείωσης του κόστους, οι εταιρείες του κλάδου επιλέγουν τη σταδιακή μετάβαση από ημισφαιρικό σε πλήρως στερεό.
"Υπάρχουν διαφορές στη διαδρομή των πλήρως στερεών μπαταριών, και ο διαφοροποιημένος ανταγωνισμός θα προωθήσει την επέκταση των εφαρμογών των μπαταριών στερεών μπαταριών", δήλωσε ο Xu Hangyu,Διευθυντής Επιστημονικής Έρευνας και Ανάπτυξης στην WeLion New EnergyΠιστεύει ότι επί του παρόντος, ένα ενιαίο στερεό υλικό ηλεκτρολύτη δεν μπορεί να καλύψει τις ανάγκες των μπαταριών πλήρους στερεής κατάστασης.που αντισταθμίζει τις ελλείψεις των υλικών μεμονωμένων ηλεκτρολυτών ενώ παράλληλα είναι συμβατή με τις περισσότερες παραδοσιακές διαδικασίες και εξοπλισμό για τις μπαταρίες υγρού λιθίουΗ WeLion New Energy έχει συνδυάσει τα πλεονεκτήματα των στερεών ηλεκτρολυτών οξειδίου και πολυμερών με την εκβιομηχάνιση μεικτών μπαταριών στερεού υγρού, με προϊόντα που χρησιμοποιούνται σε χαμηλή ισχύ,οχήματα νέας ενέργειας, και πεδία αποθήκευσης ενέργειας.
"Κάθε είδος υλικού έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.Ο οποίος πιστεύει επίσης ότι οι σύνθετες μπαταρίες στερεής κατάστασης είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για την επίτευξη μεγάλης παραγωγής"Οι μπαταρίες στερεών ατόμων δεν μπορούν να γίνουν έργα τέχνης, με τα προϊόντα να είναι πολύ ακριβά, αρκετές φορές ή ακόμη και δέκα φορές περισσότερο από τις υγρές μπαταρίες,που δεν θα ήταν ποτέ εφικτή για εφαρμογές οχημάτων. "
Ο Σου Μιν, Διευθυντής του Τμήματος Ερευνών και Ανάπτυξης Συλλεκτικών Υλικών της Wanxiang 123 Co., Ltd., πιστεύει ότι είτε είναι ημισφαιρικά είτε πλήρως στερεά, υπάρχει μια βέλτιστη πυκνότητα ενέργειας.Δεν υπάρχει μία και μοναδική καλύτερη τεχνολογική λύση· όλα είναι τεχνικά μέσα για την αντιμετώπιση των κινδύνων ασφάλειας υπό υψηλές ειδικές ενεργειακές ανάγκες.Η αντιμετώπιση των τεχνικών και βιομηχανικών προβλημάτων των πλήρως στερεών μπαταριών απαιτεί τις συλλογικές προσπάθειες ολόκληρης της βιομηχανίας.
