νέα

Σε αντίθεση με τη βιομηχανία μπαταριών λιθίου που εισέρχεται σε περίοδο ψύξης, η δημοτικότητα των μπαταριών στερεάς κατάστασης συνέχισε να αυξάνεται φέτος. Τα στοιχεία που δημοσίευσε η Gaogong Lithium Battery, ένας οργανισμός συμβούλων βιομηχανίας, δείχνουν ότι από τον Ιανουάριο έως τον Ιούλιο, η χωρητικότητα παραγωγής νέων μπαταριών στερεάς κατάστασης έχει ξεπεράσει τις 142 GWh, με συνολική επένδυση άνω των 64,4 δισεκατομμυρίων γιουάν.

Χάρη στην εξαιρετική τους απόδοση, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης έχουν γίνει το επίκεντρο των μεγάλων εταιρειών μπαταριών και της κεφαλαιαγοράς. Οι γνώστες του κλάδου πιστεύουν ότι καθώς όλο και περισσότερες επιχειρήσεις ανταγωνίζονται για το κομμάτι της μπαταρίας στερεάς κατάστασης, η τεχνολογία μπαταριών στερεάς κατάστασης και η βελτιστοποίηση διαδικασιών θα προωθούνται, επιταχύνοντας έτσι την εμπορική εφαρμογή της.

Στις 18 Ιουλίου, το πρώτο έργο βιομηχανικού πάρκου καινοτομίας μπαταριών στερεάς κατάστασης του Σιτσουάν ξεκίνησε στην πόλη Yibin, με συνολική επένδυση 9,5 δισεκατομμυρίων γιουάν. Η πρώτη φάση του έργου που προωθείται αυτή τη στιγμή κατασκευάζει κυρίως μια γραμμή παραγωγής μπαταριών υψηλής ασφάλειας 4 GWh και μια μικρή γραμμή δοκιμής μπαταρίας 30 MWh πλήρως στερεάς κατάστασης.

Στην πραγματικότητα, πολλοί εγχώριοι κατασκευαστές μπαταριών, όπως η CATL, η Sunwoda, η Guoxuan Hi-Tech, η Qingtao Energy, η China New Aviation, η Honeycomb Energy, η Everview Lithium Energy και η BAK Battery έχουν ανακοινώσει τον προγραμματισμό τους σχετικά με τα προϊόντα μπαταριών στερεάς κατάστασης.

Η CATL δήλωσε πρόσφατα ότι η εταιρεία συνεχίζει να αυξάνει τις επενδύσεις σε μπαταρίες στερεάς κατάστασης και αναμένεται να επιτύχει παραγωγή μικρής παρτίδας το 2027. Στις 13 Ιουνίου, η Sunwanda δήλωσε ότι η εταιρεία μπαταριών στερεάς κατάστασης ξεκίνησε τη διάταξη έρευνας και ανάπτυξης από το 2015, σχεδιάζοντας τις μπαταρίες πρώτης γενιάς 400Wh/kg και δεύτερης γενιάς 500Wh/kg πλήρως στερεάς κατάστασης. Μεταξύ αυτών, το πιο πρόσφατο δείγμα αμπέρ-ωρών της πρώτης γενιάς πλήρως στερεάς κατάστασης μπαταρίας μπορεί να επιτύχει έναν σταθερό κύκλο περισσότερων από 1.000 κύκλων, το εργαστηριακό δείγμα δεύτερης γενιάς έχει φτάσει τον στόχο της ενεργειακής πυκνότητας των 500 Wh/kg. Τον Μάιο, η Guoxuan High-tech κυκλοφόρησε την μπαταρία Jinshi χρησιμοποιώντας τεχνολογία μπαταριών all-solid-state, με πυκνότητα ενέργειας κυψέλης 350 Wh/kg, η οποία είναι περισσότερο από 40% υψηλότερη από τις παραδοσιακές υγρές τριμερείς μπαταρίες λιθίου.

Υπάρχουν επίσης crossovers στο πεδίο της μπαταρίας στερεάς κατάστασης. Η Foxconn ανακοίνωσε πρόσφατα ότι θα επικεντρωθεί στη βιομηχανία μπαταριών στερεάς κατάστασης στην Οικονομική Περιεκτική Πειραματική Ζώνη του αεροδρομίου Zhengzhou και θα δημιουργήσει έργα Έρευνας και Ανάπτυξης και κατασκευής κυψελών μπαταριών στερεάς κατάστασης ηλεκτρολύτη, ημι-στερεάς και πλήρως στερεάς κατάστασης.

Επιπλέον, Ιάπωνες και Κορεάτες κατασκευαστές μπαταριών όπως η LG New Energy και η Samsung SDI έχουν κάνει από νωρίς και συνεχείς προσπάθειες στον τομέα των μπαταριών στερεάς κατάστασης. Τον Μάρτιο του τρέχοντος έτους, η Samsung SDI αποκάλυψε το σχέδιο μαζικής παραγωγής της για μπαταρίες στερεάς κατάστασης υψηλής απόδοσης για πρώτη φορά. Σκοπεύει να επιτύχει μαζική παραγωγή το 2027. Θα χρησιμοποιήσει ιδιόκτητους ηλεκτρολύτες στερεάς κατάστασης και τεχνολογία χωρίς καθόδους. ενεργειακή πυκνότητα 900Wh/L. Η LG New Energy σχεδιάζει να κυκλοφορήσει μπαταρίες στερεάς κατάστασης πολυμερούς και μπαταρίες στερεάς κατάστασης θειούχου το 2028 και μπαταρίες στερεάς κατάστασης θειούχου υψηλότερης απόδοσης το 2030.

Συνολικά, σε σύγκριση με τις υγρές μπαταρίες, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης έχουν πολλά πλεονεκτήματα, όπως υψηλή ασφάλεια και υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, και καλύπτουν τις ανάγκες ανάπτυξης της τεχνολογίας μπαταριών επόμενης γενιάς.

Ωστόσο, παρόλο που οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς, τα προγράμματα μαζικής παραγωγής των εταιρειών μπαταριών και των εταιρειών αυτοκινήτων για μπαταρίες στερεάς κατάστασης είναι γενικά συγκεντρωμένα γύρω στο 2027. Σύμφωνα με γνώστες του κλάδου, ο λόγος για τον οποίο οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης δεν μπορούν να επιτύχουν μαζική παραγωγή μεγάλης κλίμακας βραχυπρόθεσμα οφείλεται σε τεχνικούς περιορισμούς όπως οι διεπαφές υλικών και οι διαδικασίες.

Οι ηλεκτρολύτες είναι ο πυρήνας των μπαταριών στερεάς κατάστασης Επί του παρόντος, τα τρία κύρια συστήματα ηλεκτρολυτών μπαταριών είναι τα οξείδια, τα σουλφίδια και τα πολυμερή. Εννοείται ότι η Samsung SDI, η CATL και άλλες προτιμούν τα συστήματα ηλεκτρολυτών σουλφιδίου, ενώ ορισμένες εγχώριες εταιρείες όπως η Weilan New Energy επιλέγουν τη σύνθετη διαδρομή πολυμερούς + οξειδίου.

Συνολικά, σε σύγκριση με τις τρέχουσες μπαταρίες υγρού ρεύματος, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης χρησιμοποιούν στερεούς ηλεκτρολύτες, με αποτέλεσμα χαμηλή ιοντική αγωγιμότητα, με αποτέλεσμα χαμηλότερες ταχύτητες φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας και ταχύτερη εξασθένιση της χωρητικότητας σε σύγκριση με την επαφή στερεού-υγρού, την επαφή στερεού-υγρού Η επαφή και η σταθερότητα της διεπαφής είναι χειρότερες.

"Η διεπιφανειακή σταθερότητα μεταξύ ηλεκτρολυτών και ενεργών υλικών πρέπει να βελτιωθεί. Επιπλέον, οι θειούχοι ηλεκτρολύτες, για παράδειγμα, είναι πιο ευαίσθητοι στα αέρια και είναι επίσης πιο ακριβοί. Τα πολυμερή συστήματα είναι εύκολα στην επεξεργασία και έχουν καλές μηχανικές ιδιότητες, αλλά η ηλεκτρική τους αγωγιμότητα είναι σχετικά φτωχός.» είπε ένας ασκούμενος σε δημοσιογράφο από το China Energy News.

Σύμφωνα με την αναλογία υγρού ηλεκτρολύτη στον πυρήνα της μπαταρίας, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: ημιστερεές, οιονεί στερεές και ολοστερές. Μεταξύ αυτών, οι ημι-στερεές και οιονεί στερεές μπαταρίες περιέχουν μια μικρή ποσότητα ηλεκτρολύτη στο εσωτερικό τους και θεωρούνται η οδός μετάβασης από τις υγρές μπαταρίες σε μπαταρίες ολικής αλέσεως. Επί του παρόντος, οι περισσότερες εταιρείες στη χώρα μου θεωρούν τις ημι-στερεές μπαταρίες βήμα στην ανάπτυξη μπαταριών στερεάς κατάστασης. "Οι ημι-στερεές μπαταρίες περιέχουν μια μικρή ποσότητα ηλεκτρολύτη, η οποία είναι βασικά μεταξύ των υπαρχουσών μπαταριών υγρού και των μπαταριών πλήρως στερεάς κατάστασης. Το πλεονέκτημά τους είναι ότι λύνει το πρόβλημα της μεγάλης αντίστασης διεπαφής των μπαταριών στερεάς κατάστασης και την τιμή είναι σχετικά χαμηλό και είναι ευκολότερο να παραχθεί μαζική εφαρμογή.» επεσήμαναν οι γνώστες του κλάδου.

Επί του παρόντος, η αγορά μπαταριών στερεάς κατάστασης έχει ευρείες προοπτικές και έχει γίνει πεδίο μάχης για όλες τις χώρες. Αξίζει να σημειωθεί ότι η Ιαπωνία, η Ευρώπη και οι Ηνωμένες Πολιτείες αυξάνουν επί του παρόντος τις προσπάθειες έρευνας και ανάπτυξης σε μπαταρίες στερεάς κατάστασης, σκοπεύοντας να αλλάξουν το status quo της υστέρησης της Κίνας στις μπαταρίες υγρού λιθίου.

"Προς το παρόν, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης δεν έχουν ακόμη εμπορευματοποιηθεί σε μεγάλη κλίμακα και οι τρέχουσες μπαταρίες υγρού λιθίου αναπτύσσονται επίσης. Δεν υπάρχει κύρια τεχνολογία για μπαταρίες στερεάς κατάστασης στο εσωτερικό και στο εξωτερικό. Οι κινεζικές εταιρείες πρέπει πρώτα να σπάσουν μέσω της τεχνικής συμφόρησης για την ανάπτυξη μπαταριών στερεάς κατάστασης." Οι προαναφερθέντες επαγγελματίες πρότειναν ότι,Οι κινεζικές επιχειρήσεις πρέπει να ενισχύσουν περαιτέρω τη συνεργασία βιομηχανίας-πανεπιστημίου- έρευνας, να ενισχύσουν την Ε&Α και την καινοτομία νέων υλικών και νέων τεχνολογιών και πρώτα να ξεπεράσουν τα τεχνικά σημεία συμφόρησης για να επιτύχουν περαιτέρω ανακαλύψεις σε τεχνικό επίπεδο, διάταξη βιομηχανικής αλυσίδας, σενάρια εφαρμογών, μείωση κόστους και άλλες πτυχές.Ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να ενισχυθεί η βασική θεματική έρευνα και η διάταξη των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας.

Ταυτόχρονα, το υψηλότερο κόστος αποτελεί επίσης σημαντικό εμπόδιο που περιορίζει τη μεγάλης κλίμακας εκβιομηχάνιση των μπαταριών στερεάς κατάστασης. Μια έρευνα από την CITIC Securities επεσήμανε ότι το τρέχον συνολικό κόστος των ημι-στερεών μπαταριών οξειδίου και των ημι-στερεών μπαταριών σουλφιδίου είναι περίπου 0,76 γιουάν/Wh και 0,86 γιουάν/Wh αντίστοιχα, τα οποία είναι σημαντικά υψηλότερα από τις μπαταρίες υγρών ιόντων λιθίου στο μέλλον, θα χρειαστούν επενδύσεις σε Ε&Α και αποτελέσματα κλίμακας για να επιτευχθεί διαρκής μείωση του κόστους.

Αξίζει να αναφερθεί ότι ως απάντηση στο υψηλό κόστος των μπαταριών στερεάς κατάστασης, το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας ανέπτυξε πρόσφατα έναν νέο στερεό ηλεκτρολύτη θειούχου για μπαταρίες πλήρως στερεάς κατάστασης, το κόστος πρώτης ύλης του είναι μόνο 14,42 δολάρια ΗΠΑ ανά κιλό , το οποίο είναι μικρότερο από αυτό των άλλων θειούχων στερεών 8% του κόστους των πρώτων υλών ηλεκτρολυτών.

Η ερευνητική έκθεση της CITIC Construction Investment επισημαίνει ότι εάν οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης μπορούν να επωφεληθούν και να ενισχύσουν την ασφάλεια, να προσπαθήσουν να επωφεληθούν από την ενεργειακή πυκνότητα και να βελτιστοποιήσουν περαιτέρω το ρυθμό, τη διάρκεια ζωής και τη δυνατότητα επεξεργασίας, μπορούν να ενοποιήσουν τους βασικούς δυνητικούς πελάτες τους σε πλεονεκτικά σενάρια. Εάν υπάρξουν καινοτομίες στην απόδοση και το κόστος, ο χώρος της αγοράς θα επεκταθεί και θα γίνει βασικός τεχνολογικός δρόμος για τις μπαταρίες λιθίου Μέχρι το 2025, η παγκόσμια αγορά μπαταριών στερεάς κατάστασης μπορεί να φτάσει τα 100 δισεκατομμύρια γιουάν.