les batteries auto-développées deviennent populaires parmi les constructeurs automobiles. quelle est la prochaine étape pour les « batteries électriques » ?
2024-09-23
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dans la vague de révolution énergétique et de transformation de l’industrie automobile, les batteries de puissance, en tant que composant essentiel des véhicules à énergie nouvelle, sont sous les projecteurs de l’industrie. à l'heure actuelle, les principales batteries au lithium fer phosphate et les batteries au lithium ternaire sur le marché montrent leurs avantages respectifs ; avec l'innovation technologique continue, les technologies de nouvelle génération telles que les batteries à semi-conducteurs, les batteries lithium-air et les piles à combustible à hydrogène sont progressivement le passage du laboratoire à la commercialisation indique que l'industrie des batteries ouvrira la voie à des perspectives de développement plus larges à l'avenir.
la chine est le plus grand marché mondial de véhicules à énergies nouvelles. selon les dernières données de la china automotive power battery industry innovation alliance, le volume installé de batteries de puissance a atteint 292,1 gwh de janvier à août 2023, soit une augmentation de 33,2 % sur un an. ces données démontrent non seulement la position de leader de la chine sur le marché mondial des batteries électriques, mais reflètent également l'activité du marché national des véhicules à énergie nouvelle.
à l’avenir, à mesure que la demande mondiale de véhicules à énergie nouvelle augmentera, l’innovation technologique, les tendances du marché et les défis futurs liés aux batteries électriques deviendront le centre de l’attention mondiale.
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la technologie des batteries a encore besoindouble innovation dans les matériaux et les structures
du point de vue de l’utilisateur, la différence entre les batteries à énergie nouvelle et les batteries traditionnelles réside principalement dans la densité énergétique. la densité énergétique fait référence à l'énergie qui peut être stockée dans un certain volume ou poids. par exemple, la densité énergétique des batteries lithium-ion actuellement populaires est environ sept fois supérieure à celle des batteries plomb-acide traditionnelles. dans les applications commerciales, la densité énergétique des batteries lithium-ion peut atteindre 280 wh/kg, ce qui est bien supérieur à celui des batteries sèches.
« à mesure que les attentes des consommateurs à l'égard des véhicules à énergie nouvelle augmentent, ils veulent des véhicules offrant une longue autonomie, une charge rapide, une longue durée de vie et une sécurité. ces exigences ont stimulé l'innovation dans la technologie des batteries, exigeant que les batteries aient une densité énergétique élevée et des capacités de charge rapide, ainsi que garantir des rapports sexuels protégés », a déclaré wang fang, scientifique en chef du centre chinois de technologie et de recherche automobile et ingénieur en chef des nouvelles énergies.
au cours des 20 dernières années, la technologie des batteries s'est développée à partir des matériaux fer-lithium et ternaires jusqu'à aujourd'hui, et sa densité énergétique a été continuellement améliorée pour répondre aux besoins des consommateurs en matière de véhicules à énergies nouvelles. dans le même temps, afin d'améliorer la vitesse de charge et la durée de vie de la batterie, la structure et le processus de la batterie sont également constamment optimisés.
"afin d'augmenter la densité énergétique spécifique des batteries, les chercheurs tentent d'utiliser des matériaux à haute densité énergétique, tels que les anodes métalliques au lithium et au silicium-carbone. l'utilisation de ces matériaux doit surmonter les limites des batteries liquides, de sorte que le le processus de solidification est devenu un sujet de recherche. " jin yong, académicien de l'académie chinoise d'ingénierie et professeur du département de génie chimique à l'université tsinghua, a déclaré que les batteries à semi-conducteurs, en tant que représentant de la technologie des batteries de « nouvelle génération » , sont également devenus un haut lieu de la recherche.
jin yong estime que l'innovation dans la technologie des batteries à semi-conducteurs doit rechercher des percées à la fois dans l'innovation matérielle et l'innovation structurelle. par exemple, les performances de la batterie sont optimisées en concevant une structure multicouche de l'électrode négative, comprenant une couche d'électrolyte solide, un dépôt de lithium en échelle tridimensionnelle à conduction rapide et un squelette. une telle conception structurelle aide à résoudre les problèmes de contact inégal d’interface solide-solide et de perte de lithium, améliorant ainsi la stabilité du cycle et la sécurité de la batterie.
d'un autre côté, les batteries à semi-conducteurs présentent également des défis matériels, notamment la prévention de la formation de dendrites de lithium et l'amélioration de la stabilité des interfaces. ces défis doivent être résolus grâce aux progrès de la science des matériaux, tels que le développement de nouveaux matériaux électrolytiques à l'état solide. , et grâce à l'ingénierie des interfaces. "améliorez le contact entre l'électrode et l'électrolyte", a déclaré jin yong.
selon un rapport de recherche de huatai securities, on s'attend à ce que d'ici 2030, le marché mondial des batteries à semi-conducteurs dépasse les 300 milliards de yuans. à mesure que la technologie évolue et que les coûts diminuent, les batteries à semi-conducteurs devraient occuper une place importante sur les futurs marchés du stockage d’énergie et de l’alimentation électrique.
les constructeurs automobiles mettent fin aux batteries auto-développées
« la technologie des batteries de puissance est comme le cœur des véhicules électriques, fournissant un flux constant de « puissance » pour le développement du véhicule. la qualité « haute » ou « basse » d'un véhicule électrique est indissociable de la technologie de la batterie de puissance. ", a déclaré shi jianhua, secrétaire général adjoint de china electric vehicles 100.
pour les constructeurs automobiles, les batteries sont devenues un élément clé de l’ensemble du système d’approvisionnement énergétique. afin de coopérer avec le lancement du ledo l60, la solution baas et le modèle d'échange de batterie ont été rendus publics, et le plan d'alimentation électrique comté-comté a été mis en œuvre, depuis le tracé initial dans les villes clés jusqu'au tracé le long des autoroutes. et des sites pittoresques, puis à la pénétration dans les zones administratives de niveau des comtés, atteignant une couverture complète des « zones de points », densifiant davantage le réseau de réapprovisionnement énergétique de nio.
ces dernières années, de nombreux constructeurs automobiles ont également investi beaucoup de ressources dans la recherche, le développement et l'innovation de la technologie des batteries électriques. « la prochaine tendance en matière de batteries de puissance est que les constructeurs automobiles fabriquent des batteries. si les constructeurs automobiles ne fabriquent pas de batteries, ils ne pourront pas devenir des constructeurs automobiles de classe mondiale, car les batteries sont très rentables et les batteries représentent une proportion élevée du marché. coût du véhicule.", a déclaré cui dongshu, secrétaire général de la branche des études de marché automobile de l'association chinoise des concessionnaires automobiles. affectés par des facteurs tels que la hausse des prix des matières premières, les fluctuations des prix des batteries électriques et des chaînes d'approvisionnement sont devenues des facteurs importants affectant le marché des véhicules à énergies nouvelles.
selon des statistiques incomplètes, à ce jour, plus de 10 constructeurs automobiles chinois ont lancé une recherche et un développement indépendants sur la technologie des batteries. parmi ces entreprises, à l'exception de quelques constructeurs automobiles tels que leopao et lantu, qui mènent des recherches et développements indépendants tout en s'approvisionnant en cellules de batterie auprès de l'extérieur, la plupart des constructeurs automobiles tels que byd, gac, geely et great wall ont choisi une recherche indépendante et stratégie de développement sur l’ensemble de la chaîne industrielle.
il n'y a pas si longtemps, geely automobile a lancé sa dernière batterie haute performance, la batterie geely aegis dagger, qui adopte une configuration ctb et plusieurs conceptions de protection, y compris une protection inférieure à structure « sandwich », qui améliore efficacement le niveau de sécurité de la batterie. pack et a passé la certification, y compris un certain nombre de tests rigoureux, notamment des tests de pénétration de pistolet à 8 broches et de véritables balles ; la conception de la batterie a une durée de vie de 3 500 cycles, ce qui peut permettre au véhicule de parcourir plus d'un million de kilomètres, et l'énergie la densité atteint 192 wh/kg, offrant une durée de vie plus longue de la batterie.
jiang yunqi, directeur du département des systèmes de batteries du centre de développement des nouvelles énergies de l'institut de recherche automobile geely, a déclaré que pour geely, qui a démarré ses activités dans les années 1980 jusqu'à aujourd'hui, les mots « jeter les bases et mettre en pratique les compétences internes » sont la priorité. le sang et les gènes de geely coulant de ses os. comment faire en sorte que les consommateurs se sentent à l'aise et que l'industrie soit stable à partir du niveau de technologie le plus bas est son principal attrait.
les batteries auto-développées ne sont pas une route facile
en fait, il n’est pas facile pour les constructeurs automobiles de développer une technologie de batterie indépendante.
du seul point de vue du développement et de la fabrication des cellules de batterie, cela nécessite une recherche et un développement technologiques continus et une accumulation d’expérience. à l'heure actuelle, des constructeurs automobiles tels que byd, gac, great wall et geely, qui sont capables de produire eux-mêmes des cellules de batterie, ont commencé à s'orienter stratégiquement dans le domaine de la technologie des batteries il y a environ dix ans, après avoir franchi les étapes de recherche et de recherche indépendantes. développement et production indépendante de batteries, ce n'est qu'ensuite que nous sommes progressivement passés à la recherche, au développement et à la production indépendants de cellules de batterie.
les applications commerciales sont également confrontées à une série de défis. la sécurité reste le danger caché le plus important dans l’industrie des batteries électriques. les incidents de sécurité n’affecteront pas seulement la réputation d’une seule entreprise, mais mineront également la confiance des consommateurs dans l’ensemble du marché. afin de résoudre ce problème, les entreprises doivent mettre en place un système de sécurité complet en termes de matériaux, de conception et de systèmes de surveillance.
de plus, le coût des batteries constitue un facteur important entravant la pénétration du marché. le coût des batteries électriques a un impact vital sur l'ensemble du véhicule, représentant près de la moitié de l'ensemble du véhicule, bien que l'introduction de nouveaux matériaux et l'amélioration des processus aient contribué à réduire le coût de production des batteries au lithium, afin de parvenir à une concurrence économique avec les batteries internes. véhicules à moteur à combustion, l'industrie des batteries doit encore réaliser davantage de percées dans la production à grande échelle et l'optimisation de la chaîne d'approvisionnement.
ce qu'il faut souligner, c'est que sur le marché national actuel des batteries électriques, il existe une contradiction évidente : il existe une capacité de production excédentaire de produits bas de gamme, tandis que la capacité de production de produits haut de gamme ne peut pas répondre à la demande. face à cette situation, si les constructeurs automobiles se contentent de développer leurs propres batteries sans améliorer la qualité des produits et les indicateurs techniques à des niveaux de pointe, il sera difficile de continuer à être compétitif sur le marché bas de gamme.
source : réseau mondial
