η πίστα μπαταρίας στερεάς κατάστασης είναι γεμάτη με πρωτοπόρους
2024-09-14
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
ο δημοσιογράφος του economic observer liu xiaolin πόσα χρόνια θα χρειαστούν για τη μαζική παραγωγή; αυτή η κανονική πρόταση στον τομέα των οχημάτων νέας ενέργειας στράφηκε πρόσφατα στην απόλυτη μορφή μπαταριών ισχύος οχημάτων - μπαταρίες στερεάς κατάστασης. στις αρχές του έτους, ο ouyang minggao, ακαδημαϊκός της κινεζικής ακαδημίας επιστημών και καθηγητής στο πανεπιστήμιο tsinghua, δημοσίευσε ότι «οι μπαταρίες σε στερεά κατάσταση αποτελούν απειλή και τα πλεονεκτήματα της βιομηχανίας μπαταριών της κίνας μπορεί να ανατραπούν χώρες όπως οι ηνωμένες πολιτείες, η ιαπωνία και η νότια κορέα πρωτοστατούν στη μαζική παραγωγή μπαταριών στερεάς κατάστασης ολόκληρες οι κινεζικές εταιρείες μπαταριών έχουν δείξει επίσης μια τάση αγώνα ενάντια στο χρόνο για να βάλουν πρώτα τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης.
τους πέντε μήνες από τον απρίλιο έως τον σεπτέμβριο, οι κινεζικές εταιρείες συνέχισαν να δημοσιεύουν νέα σχετικά με τα αποτελέσματα έρευνας και ανάπτυξης και τον χρόνο μαζικής παραγωγής μπαταριών στερεάς κατάστασης, ξεκινώντας τον διαγωνισμό εμπορευματοποίησης που υποτίθεται ότι θα ξεκινούσε το 2027 νωρίτερα από το χρονοδιάγραμμα. αν και ο ouyang minggao τόνισε πρόσφατα ξανά ότι η εμπορευματοποίηση των μπαταριών στερεάς κατάστασης θα πάρει χρόνο και η μαζική παραγωγή μεγάλης κλίμακας θα διαρκέσει τουλάχιστον πέντε χρόνια, το χρονοδιάγραμμα που δίνουν οι κατασκευαστές μπαταριών και οι εταιρείες αυτοκινήτων δείχνει ότι δεν χρειάζεται τόσο πολύ και δεν μπορεί να περιμένει τόσο καιρό.
τον μάιο, η saic ανακοίνωσε ότι έχει εισέλθει σε αντίστροφη μέτρηση 500 ημερών για τη μαζική παραγωγή μπαταριών ολικής στερεάς κατάστασης που θα παραχθούν μαζικά και θα τοποθετηθούν στα οχήματα το 2026. αυτό έχει γίνει η πρώτη μαζική παραγωγή. χρονοδιάγραμμα παραγωγής για μπαταρίες στερεάς κατάστασης, ως ηγέτης στις μπαταρίες, η catl εστιάζει έντονα στις μπαταρίες σε πλήρη κατάσταση. θα φτάσει στο επίπεδο της παραγωγής μικρής παρτίδας το 2027"· στα τέλη αυγούστου, η μη κορυφαία εταιρεία μπαταριών penghui energy κυκλοφόρησε ένα προϊόν μπαταριών πλήρως στερεάς κατάστασης και τη φράση "μια σημαντική ανακάλυψη στις μπαταρίες πλήρως στερεάς κατάστασης " οδήγησε την τιμή της μετοχής σε συνεχή άνοδο. δύο "ημερήσιο όριο 20 εκατοστών"· στις αρχές σεπτεμβρίου, η weilan new energy ανακοίνωσε ότι "οι μπαταρίες σουλφιδίου (όλα σε στερεά κατάσταση) θα έχουν πωλήσεις φέτος" κάτι που ενθουσίασε τους ειδικούς· στον τομέα των μπαταριών υλικά, πολλές εταιρείες ανακοίνωσαν ότι έχουν αναπτύξει διαφορετικές μπαταρίες στερεάς κατάστασης ο ηλεκτρολύτης (το βασικό μέρος των μπαταριών στερεάς κατάστασης) ολοκλήρωσε τις πιλοτικές δοκιμές και πέτυχε την παροχή μικρού όγκου στο συνέδριο μπαταριών ισχύος την 1η σεπτεμβρίου, έγιναν μπαταρίες στερεάς κατάστασης ο πρωταγωνιστής για πρώτη φορά, πυροδοτώντας συζητήσεις, και η δημοτικότητα από την κεφαλαιαγορά έχει κάνει το θέμα πιο καυτό...…
υποκινούμενες από το «άλμα εκκίνησης» των κινεζικών εταιρειών, οι ιαπωνικές εταιρείες συνέχισαν να αναβάλλουν τη μαζική παραγωγή μπαταριών στερεάς κατάστασης πρόσφατα, η toyota πρωτοστάτησε δίνοντας τον τελευταίο ρυθμό μαζικής παραγωγής το 2026. ευρωπαϊκές και αμερικανικές ομάδες επιστημονικής έρευνας και προμηθευτές υλικών μπαταριών αναφέρουν επίσης συνεχώς την τελευταία πρόοδο στην έρευνα και ανάπτυξη μπαταριών στερεάς κατάστασης. οι υπερπόντιες εταιρείες ανυπομονούν να αδράξουν την ευκαιρία και να χρησιμοποιήσουν μπαταρίες στερεάς κατάστασης ως ορόσημο για την αντιστροφή του παγκόσμιου ανταγωνιστικού τοπίου των οχημάτων νέας ενέργειας. όλες οι πληροφορίες δείχνουν ότι η απόσταση μεταξύ των μπαταριών στερεάς κατάστασης από το εργαστήριο μέχρι τη γραμμή παραγωγής μειώνεται συνεχώς.
ωστόσο, η τεχνολογία που χρησιμοποιεί η κίνα για να κάνει ένα προβάδισμα δεν είναι η πιο τεχνολογικά ανατρεπτική μπαταρία πλήρως στερεάς κατάστασης, αλλά η «μπαταρία ημι-στερεής κατάστασης» ως μεταβατική τεχνολογία. από φέτος, πολλές εταιρείες αυτοκινήτων όπως η saic, η nio και η gac έχουν εγκαταστήσει μπαταρίες ημι-στερεάς κατάστασης σε νέα αυτοκίνητα και τις προωθούν ως σημεία πώλησης. αλλά η διαφορά δείχνει ότι οι κινεζικές μπαταρίες εξακολουθούν να κινδυνεύουν να ανατραπούν από την τεχνολογία εντελώς στερεάς κατάστασης. «πράγματι, η δύναμη της κίνας βρίσκεται στην ταχύτητα της εκβιομηχάνισης», δήλωσε ο han liang (ψευδώνυμο), στέλεχος σε μια εγχώρια εταιρεία μπαταριών. αποφεύγοντας τις ελλείψεις της έρευνας βασικών υλικών, αξιοποιώντας την τεράστια αγορά και βιομηχανική αλυσίδα για να επιτύχουμε την εκβιομηχάνιση όσο το δυνατόν νωρίτερα και επιτυγχάνοντας επαναλαμβανόμενες τεχνολογικές αναβαθμίσεις κατά τη διάρκεια της εκβιομηχάνισης - αυτή είναι η στρατηγική της κίνας για να ξεπεράσει την καμπύλη στις μπαταρίες στερεάς κατάστασης.
αλλά από την άλλη πλευρά, έχει ξεκινήσει η αντίστροφη μέτρηση για τη μαζική παραγωγή μπαταριών πλήρως στερεάς κατάστασης σε τρία χρόνια. οι μπαταρίες σε στερεά κατάσταση είναι όλοι αναπόφευκτοι κίνδυνοι. το πιο σημαντικό, η αναδιάρθρωση της τεράστιας αλυσίδας της βιομηχανίας μπαταριών της κίνας που προκλήθηκε από τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης, καθώς και τα εσωτερικά ζητήματα ανατροπής σε επίπεδο βιομηχανίας, όπως το πού θα πάνε οι μπαταρίες υγρών, απαιτούν γρήγορες λύσεις.
αντίστροφη μέτρηση για τη μαζική παραγωγή
οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης, όπως υποδηλώνει το όνομα, είναι μπαταρίες που χρησιμοποιούν στερεούς ηλεκτρολύτες. οι παραδοσιακές μπαταρίες υγρού λιθίου αποτελούνται κυρίως από τέσσερα βασικά στοιχεία: θετικό ηλεκτρόδιο, αρνητικό ηλεκτρόδιο, ηλεκτρολύτη και διαχωριστή. οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης αντικαθιστούν τον υγρό ηλεκτρολύτη και τον διαχωριστή στις παραδοσιακές μπαταρίες υγρού λιθίου με στερεούς ηλεκτρολύτες και χρησιμοποιούν νέα θετικά και αρνητικά υλικά ηλεκτροδίων. η εφαρμογή νέων υλικών και νέων τεχνολογιών θα επιτρέψει στις μπαταρίες στερεάς κατάστασης να έχουν υψηλή ασφάλεια, υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, μεγαλύτερες ταχύτητες φόρτισης και εκφόρτισης και υψηλή προσαρμοστικότητα στη θερμοκρασία σε μικρότερο μέγεθος. μεταξύ αυτών, μόνο το πλεονέκτημα της σημαντικής μείωσης του κινδύνου διαρροής και έκρηξης της μπαταρίας είναι αρκετό για να ξαναγράψει την αξία των οχημάτων νέας ενέργειας.
ως εκ τούτου, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης έχουν αναγνωριστεί ως η πρώτη επιλογή για μπαταρίες επόμενης γενιάς η ιαπωνία, η νότια κορέα, η ευρώπη και οι ηνωμένες πολιτείες έχουν τοποθετήσει την ανάπτυξη μπαταριών στερεάς κατάστασης στο απόγειο των εθνικών βιομηχανικών στρατηγικών τους. μεταξύ αυτών, που εκπροσωπούνται από εταιρείες όπως η toyota και η panasonic, η ιαπωνία άρχισε να αναπτύσσει μπαταρίες στερεάς κατάστασης ήδη πριν από τριάντα χρόνια, οι κορεατικές μπαταρίες συνεργάστηκαν επίσης με ευρωπαϊκές και αμερικανικές εταιρείες και επένδυσαν στην έρευνα και την ανάπτυξη μπαταριών στερεάς κατάστασης. η κίνα ξεκίνησε την έρευνα και την ανάπτυξη μπαταριών στερεάς κατάστασης πριν από δέκα χρόνια αν και η κίνα έχει αυξηθεί ραγδαία στον αριθμό των αιτήσεων για διπλώματα ευρεσιτεχνίας για μπαταρίες στερεάς κατάστασης τα τελευταία πέντε χρόνια, εξακολουθεί να υστερεί σε σχέση με την ιαπωνία και τη νότια κορέα όσον αφορά τον συνολικό αριθμό. των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας.
«η μαζική παραγωγή μπαταριών στερεάς κατάστασης, ειδικά μπαταριών πλήρως στερεάς κατάστασης, σχετίζεται με τη μάχη για την τεχνολογική κυριαρχία». ο li zheng, συνιδρυτής και γενικός διευθυντής της qingtao energy, είπε ότι όποιος μπει πρώτος στη μαζική παραγωγή θα καθορίσει ποιος θα έχει την τεχνολογική κυριαρχία στο επόμενο στάδιο του ανταγωνισμού για νέα ενεργειακά οχήματα. με άλλα λόγια, εάν η κίνα, η οποία αντιπροσωπεύει το 60% των παγκόσμιων αποστολών μπαταριών ισχύος, μπορεί να συνεχίσει να διατηρεί το ανταγωνιστικό της πλεονέκτημα στον τομέα των νέων ενεργειακών οχημάτων σχετίζεται στενά με την ταχύτητα εμπορευματοποίησης, την τεχνική δύναμη και την ωριμότητα της βιομηχανικής αλυσίδας των στερεών. κατάσταση μπαταριών.
αυτή η αίσθηση κρίσης είναι επίσης ο κύριος λόγος για τον οποίο οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης της κίνας απογειώνονται φέτος. ανεξάρτητα από τα ερευνητικά ιδρύματα, τις εταιρείες αλυσίδας της βιομηχανίας μπαταριών και τις εταιρείες οχημάτων, όλοι επιλέγουν να χρησιμοποιήσουν την αγορά αντί για εργαστήρια και χρησιμοποιούν μπαταρίες ημι-στερεάς κατάστασης για να πρωτοστατήσουν στη μαζική παραγωγή για να κατακτήσουν τη θέση της νέας πίστας και να πάρουν το πρώτο βήμα προς την εκβιομηχάνιση των μπαταριών πλήρως στερεάς κατάστασης.
τον μάιο του τρέχοντος έτους, στην έκθεση new energy ten year achievements του ομίλου saic, η qingtao energy, μια εταιρεία μπαταριών στερεάς κατάστασης υπό την saic, έγινε ο πρωταγωνιστής της qingtao, όχι μόνο ανακοίνωσε ότι θα παρέδιδε την πρώτη γενιά lightyear έκδοση ημι-στερεού -κατάσταση μπαταριών για το zhiji l6 φέτος, αλλά ανακοίνωσε επίσης ότι το 2025 από το 2020, τα προϊόντα στερεάς κατάστασης θα εγκατασταθούν ευρέως σε αμιγώς ηλεκτρικά και υβριδικά μοντέλα της μάρκας της saic και οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης θα είναι επίσημα μαζικές - παραγωγή 2026. αυτή είναι η ταχύτερη μαζική παραγωγή μπαταριών σε στερεά κατάσταση στην κίνα μέχρι στιγμής.
σύμφωνα με τη σταδιακή μείωση της περιεκτικότητας σε υγρούς ηλεκτρολύτες, η πορεία ανάπτυξης των μπαταριών στερεάς κατάστασης μπορεί να χωριστεί χονδρικά σε ημι-στερεές (5-10% κ.β.), σχεδόν στερεές (0-5% κ.β.), ολοστερές (0% κ.β.) και άλλα στάδια μεταξύ αυτών, ημιστερεά και οιονεί στερεά χρήση οι ηλεκτρολύτες είναι όλοι μικτές ηλεκτρολύτες στερεού-υγρού. σύμφωνα με το σχέδιο, η μαζική παραγωγή των μπαταριών στερεάς κατάστασης της saic θα πραγματοποιηθεί σε τρία στάδια 5% στο τρίτο στάδιο, θα μειωθεί μόνο στο 1%.
η ιδέα εκβιομηχάνισης της saic είναι να χρησιμοποιήσει τη σταδιακή μαζική παραγωγή τεχνολογίας μπαταριών στερεάς κατάστασης στα δύο πρώτα στάδια και να βασιστεί στην τεράστια βιομηχανική κλίμακα της saic για να καλλιεργήσει μια νέα βιομηχανική αλυσίδα ανάντη και κατάντη, ειδικά την προμήθεια βασικών υλικών, βασικού εξοπλισμού. , κ.λπ. προμηθευτών και σε συνδυασμό με την ευκαιρία της ανεξάρτητης επωνυμίας του ομίλου saic να αναπτύξει τεχνολογία μπαταριών στερεάς κατάστασης σε μεγάλη κλίμακα, μπορεί να επιτύχει την αναβάθμιση ολόκληρης της βιομηχανικής αλυσίδας και στη συνέχεια να επιτύχει τη μαζική παραγωγή μπαταριών πλήρως στερεάς κατάστασης .
αυτή είναι και η σκέψη των περισσότερων εταιρειών οχημάτων. μέχρι τώρα, οι κύριες εταιρείες οχημάτων, καθώς και κατασκευαστές μπαταριών που εκπροσωπούνται από τις catl, funeng technology, guoxuan hi-tech και xinwangda, tianqi lithium, yiwei lithium, ganfeng lithium και huineng technology οι κατασκευαστές υλικών μπαταριών λιθίου που εκπροσωπούνται από την εταιρεία έχουν ανακοίνωσε τον ρυθμό κυκλοφορίας προϊόντων που σχετίζονται με μπαταρίες στερεάς κατάστασης. επιπλέον, ο ρυθμός μαζικής παραγωγής των startup μπαταριών στερεάς κατάστασης όπως οι tailan, weilan και qingtao έχει επίσης προσελκύσει μεγάλη προσοχή.
η επίτευξη σταθερής κατάστασης σε βήματα είναι επίσης μια κοινή διαδρομή για τους εγχώριους κατασκευαστές μπαταριών. ένας γνώστης της funeng technology είπε ότι η funeng technology θα ολοκληρώσει την παραγωγή από μπαταρίες ημι-στερεής κατάστασης σε μπαταρίες ισχύος στερεάς κατάστασης μέσα στα επόμενα 5 έως 10 χρόνια, κατά τη διάρκεια των οποίων θα υποβληθεί σε τρεις τεχνολογικές αναβαθμίσεις. μεταξύ αυτών, η πρώτη γενιά ημι-στερεών μπαταριών με μαλακή συσκευασία έχει παραχθεί μαζικά το 2021. αργότερα, η funeng technology θα λανσάρει τα αναβαθμισμένα προϊόντα δεύτερης και τρίτης γενιάς ημι-στερεών μπαταριών, μειώνοντας σταδιακά την περιεκτικότητα σε υγρό ηλεκτρολύτη και βελτιώνοντας την απόδοση των στοιχείων της μπαταρίας για να βελτιωθεί η ασφάλεια, εισήχθησαν τελικά μπαταρίες σε στερεά κατάσταση.
μπαταρίες ημι-στερεάς κατάστασης: ημικατεργασμένα προϊόντα ή η αναπόφευκτη διαδρομή
ωστόσο, κρίνοντας από τη γενική πρόβλεψη ότι οι μπαταρίες πλήρως στερεάς κατάστασης θα τεθούν σε παραγωγή μικρής παρτίδας το 2027, ο επιχειρηματικός κύκλος των μπαταριών ημι-στερεάς κατάστασης φαίνεται να είναι μόλις τρία χρόνια. σε έναν τόσο σύντομο κύκλο εφαρμογής, είναι υψηλή η εμπορική αξία των μπαταριών ημι-στερεάς κατάστασης;
στην πραγματικότητα, η βιομηχανία δεν είναι χωρίς διαμάχες σχετικά με τον ορθολογισμό της μαζικής παραγωγής τεχνολογίας μπαταριών ημι-στερεάς κατάστασης. από την άποψη της απόδοσης, το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό των ημι-στερεών μπαταριών είναι ότι ο ηλεκτρολύτης έχει μια ορισμένη αναλογία υγρού και δεν είναι εντελώς στερεός. σε σύγκριση με τις μπαταρίες υγρής ισχύος, οι ημι-στερεές μπαταρίες έχουν καλύτερη απόδοση όσον αφορά τα χιλιόμετρα και την απόδοση κόστους, ενώ έχουν επίσης βελτιωμένες δυνατότητες βελονισμού και διάρκεια ζωής. πάρτε για παράδειγμα την έκδοση qingdao tao guangnian της παραπάνω ημι-στερεής μπαταρίας έχει ενεργειακή πυκνότητα μεγαλύτερη από 300wh/kg (η τρέχουσα ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών υγρής ισχύος είναι μεταξύ 100wh/kg και έχει). διάρκεια ζωής μπαταρίας άνω των 1.000 χιλιομέτρων και μπορεί να φορτιστεί σε 12 λεπτά φόρτιση έως και 400 χιλιόμετρα. το πιο σημαντικό είναι ότι επί του παρόντος, οι μπαταρίες ημι-στερεάς κατάστασης επιλέγουν γενικά τη διαδρομή του πολυμερούς, η οποία μπορεί να αξιοποιήσει στο έπακρο τις υπάρχουσες διαδικασίες παραγωγής μπαταριών και τον εξοπλισμό, και η δυσκολία και το κόστος παραγωγής είναι εντός ελεγχόμενου εύρους.
οι επαγγελματίες πιστεύουν ότι η μαζική παραγωγή ημι-στερεών μπαταριών οφείλεται στο γεγονός ότι η απόδοση των υπαρχουσών μπαταριών υγρού ιόντων λιθίου έχει φτάσει στο ανώτατο όριο, κάτι που δεν είναι ακριβές. ο han liang είπε: "η τεχνολογία μπαταριών ιόντων λιθίου απέχει πολύ από το να είναι ώριμη. έχει σχηματίσει μόνο μια τεράστια βιομηχανία υπό τη συνδυασμένη επίδραση μακροοικονομικών πολιτικών, εθνικών στρατηγικών, περιβαλλοντικών κρίσεων, προσδοκιών της αγοράς και άλλων παραγόντων." υπάρχει πράγματι μια πιθανή σύγκρουση μεταξύ των μπαταριών ημι-στερεάς κατάστασης.
ο han liang προτιμά να θεωρεί την ημιστερεή κατάσταση ως βελτίωση των μπαταριών υγρών σε αυτό το στάδιο. "από την τεχνική διαδρομή υλοποίησης, η ημι-στερεά κατάσταση και η πλήρης στερεά κατάσταση είναι ουσιαστικά δύο διαφορετικοί δρόμοι. για να δώσουμε ένα παράδειγμα που μπορεί να μην είναι κατάλληλο, η ημιστερεή κατάσταση είναι σαν μια υποβοηθούμενη οδήγηση που είναι απείρως κοντά στο l3, αλλά είναι ουσιαστικά διαφορετικό από την έξυπνη οδήγηση l3.
σύμφωνα με στοιχεία από την china automotive power battery industry innovation alliance, τους πρώτους πέντε μήνες του 2024, η εγκατεστημένη ισχύς εγχώριων ημι-στερεών μπαταριών έφτασε τις 1.621,8 mwh. η βιομηχανία αποκαλεί το 2024 παραμονή μεγάλης κλίμακας μαζικής παραγωγής μπαταριών ημι-στερεάς κατάστασης και προβλέπει ότι οι παγκόσμιες αποστολές μπαταριών στερεάς κατάστασης θα φτάσουν τις 38 gwh και τις 509 gwh το 2025 και το 2030 αντίστοιχα.
ο li zheng είπε ότι όσον αφορά την τεχνολογία μπαταριών, το χάσμα μεταξύ των παγκόσμιων εταιρειών δεν είναι μεγάλο και βρίσκονται στο ίδιο τεχνολογικό στάδιο. τα πλεονεκτήματα των μπαταριών ισχύος της κίνας αντικατοπτρίζονται κυρίως στην κλίμακα χρήσης και στο μερίδιο αγοράς.
διαταραχή: το τεχνικό κατώφλι που είναι δύσκολο να ξεπεραστεί
«πριν από δέκα χρόνια, η ιαπωνία, οι ηνωμένες πολιτείες, η ευρώπη και η νότια κορέα άρχισαν να προωθούν τη μαζική παραγωγή μπαταριών στερεάς κατάστασης, αλλά ήταν εξαιρετικά δύσκολο». κατά την άποψη του li zheng, λόγω των αλλαγών στα υλικά του πυρήνα, η εξέλιξη από τις παραδοσιακές μπαταρίες σε μπαταρίες στερεάς κατάστασης αντιμετωπίζει την πρόκληση των τεχνολογικών και βιομηχανικών αλλαγών.
με βάση αυτό, το χρονοδιάγραμμα εμπορευματοποίησης των μπαταριών στερεάς κατάστασης που δόθηκε από την ouyang minggao είναι: αναμένεται ότι η εκβιομηχάνιση των μπαταριών ημι-στερεής κατάστασης θα εφαρμοστεί το 2024, τα προϊόντα μπαταριών πλήρως στερεάς κατάστασης θα κυκλοφορήσουν το 2027 , και οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης θα τεθούν πλήρως σε μαζική παραγωγή το 2030, με αξία παραγωγής να ξεπερνά τα 100 δισεκατομμύρια γιουάν. ο zeng yuqun, πρόεδρος της catl, έδωσε την ακριβή πρόοδο της catl: αν χρησιμοποιήσουμε τους αριθμούς 1 έως 9 για να αξιολογήσουμε την τεχνολογική ωριμότητα των μπαταριών στερεάς κατάστασης, η catl βρίσκεται επί του παρόντος στο επίπεδο 4. έχει κάνει μόνο μερικά δείγματα συσκευών και έχει πραγματοποιήσει κάποια πειραματικά επαληθεύσεις.
"πρώτα λύστε το πρόβλημα του ηλεκτρολύτη, λύστε το πρόβλημα του αρνητικού ηλεκτροδίου και μετά λύστε το πρόβλημα του θετικού ηλεκτροδίου. δεν υπάρχει βιασύνη." στο "high-end dialogue of the world power battery conference 2024", ο ouyang minggao τόνισε ότι υπάρχουν ακόμα πολλές τεχνικές δυσκολίες που πρέπει να ξεπεράσουν οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης και πρέπει να γίνουν βήμα προς βήμα και δεν μπορούν να επιδιώξουν τυφλά την ταχύτητα.
ο sun xueliang, ένας ξένος ακαδημαϊκός της κινεζικής ακαδημίας μηχανικής, είπε επίσης ότι υπάρχουν ακόμα πολλές προκλήσεις στην τεχνολογία μπαταριών στερεάς κατάστασης μεταξύ αυτών, οι ηλεκτρολύτες περιλαμβάνουν σουλφίδια, οξείδια, πολυμερή και άλλες τεχνικές οδούς ή να αναπτύξουν νέους ηλεκτρολύτες όλα αυτά τα ζητήματα πρέπει να αντιμετωπιστούν.
η αλλαγή του ηλεκτρολύτη από «υγρό» σε «στερεό» είναι η μεγαλύτερη πρόκληση. από την επιτυχή ανάπτυξη ενός δείγματος στο εργαστήριο μέχρι τη μαζική παραγωγή μπαταριών στερεάς κατάστασης με κορυφαίες επιδόσεις στη γραμμή παραγωγής που μπορούν να εγκατασταθούν σε οχήματα, οι προκλήσεις είναι εξίσου τεράστιες.
σύμφωνα με διαφορετικούς ηλεκτρολύτες, οι οδοί τεχνολογίας μπαταριών στερεάς κατάστασης χωρίζονται κυρίως σε τρεις μεγάλες κατηγορίες, δηλαδή μπαταρίες στερεάς κατάστασης πολυμερών, μπαταρίες στερεάς κατάστασης οξειδίου και μπαταρίες στερεάς κατάστασης θειούχου. επί του παρόντος δεν υπάρχει ενιαία παγκόσμια κατανόηση για το ποια τεχνική διαδρομή είναι καταλληλότερη ως η κύρια τεχνολογία για μπαταρίες στερεάς κατάστασης.
συγκεκριμένα, ιαπωνικές εταιρείες αυτοκινήτων όπως η toyota, η honda και η nissan και οι κορεατικές εταιρείες μπαταριών όπως η lg, η samsung και η ski έχουν υιοθετήσει όλες την τεχνολογία σουλφιδίου. αυτή η διαδρομή είναι δύσκολη στη μαζική παραγωγή, γεγονός που οδήγησε την toyota να αναβάλει τον αρχικό χρόνο μαζικής παραγωγής για το 2030. οι αμερικανικές νεοφυείς εταιρείες τεχνολογίας είναι οι κύριοι συνεργάτες των γερμανικών εταιρειών οχημάτων και έχουν παρουσία σε σουλφίδια, οξείδια και πολυμερή. η νότια κορέα αναπτύσσει επίσης τεχνολογίες παράλληλων οξειδίων και θειούχων. οι κινεζικές εταιρείες εξερευνούν επίσης διάφορες διαδρομές.
όσον αφορά τα υλικά θετικών ηλεκτροδίων, οι επιλογές των μπαταριών στερεάς κατάστασης είναι επίσης διαφορετικές από βιομηχανική άποψη, το τρέχον θετικό ηλεκτρόδιο περιλαμβάνει κυρίως τριαδικό τριαδικό ηλεκτρόδιο υψηλής τάσης, με βάση το μαγγάνιο πλούσιο σε λίθιο, μαγγανικό λίθιο νικέλιο και άλλα υλικά αρνητικά υλικά ηλεκτροδίων με βάση το πυρίτιο και το μέταλλο λιθίου είναι τα κύρια. ενώ τα διαφοροποιημένα υλικά διευρύνουν την επιλεκτικότητα των μπαταριών στερεάς κατάστασης, φέρνουν επίσης αβεβαιότητα στο κόστος και στους κύκλους έρευνας και ανάπτυξης.
για το σκοπό αυτό, ο ouyang minggao επεσήμανε συγκεκριμένα ότι η τεχνολογία ai θα παίξει σημαντικό ρόλο στην έρευνα και την ανάπτυξη μπαταριών στερεάς κατάστασης. "η αποτελεσματικότητα του ελέγχου μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης είναι πράγματι πολύ υψηλότερη. μπορεί να ελέγξει πιο εφικτές φόρμουλες για πειραματική επαλήθευση και να μειώσει τις παρακάμψεις στη διαδικασία ε&α, είπε ότι τα κέντρα ε&α στις ηνωμένες πολιτείες χρησιμοποιούν ήδη τεχνολογία ai". ολόκληρη η τεχνητή νοημοσύνη η τεχνολογία είναι ακόμα στα σπάργανα και το ίδιο το μοντέλο δεν είναι ακόμη αρκετά ώριμο λόγω ανεπαρκούς εισαγωγής δεδομένων θα χρειαστεί λίγος χρόνος για να μπορέσει να εφαρμοστεί πραγματικά.
εκτός από τα υλικά, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης αντιμετωπίζουν επίσης νέες προκλήσεις στις διαδικασίες παραγωγής. μεταξύ αυτών, η παρασκευή ηλεκτρολυτών οξειδίων απαιτεί υψηλές θερμοκρασίες πάνω από 900°c και η παρασκευή σουλφιδικών ηλεκτρολυτών απαιτεί ότι το περιβάλλον συναρμολόγησης πρέπει να εξασφαλίζει θερμοκρασία κάτω από μείον 60°c. ο zeng yuqun είπε ότι παρόλο που η catl έχει παράγει ορισμένα δείγματα συσκευών, "η χρήση αυτών των συσκευών έχει πολλές οριακές συνθήκες, όπως η επίτευξη υψηλής απόδοσης χαμηλής θερμοκρασίας στις 6.000 ατμόσφαιρες. αυτό σημαίνει ότι αυτές οι συσκευές δεν είναι ακόμη διαθέσιμες στην αγορά." εφαρμογή."
"η εκβιομηχάνιση των μπαταριών σε στερεά κατάσταση είναι εξαιρετικά δύσκολη. δεν απαιτεί μόνο καινοτομίες στα προβλήματα της επιστήμης των υλικών, αλλά απαιτεί καινοτομία στον εξοπλισμό διεργασιών και την καλλιέργεια μιας νέας βιομηχανικής αλυσίδας, είπε ότι χρειάζονται οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης." για τη δημιουργία μιας νέας βιομηχανικής αλυσίδας, συμπεριλαμβανομένης της υλοποίησης εφαρμογών ηλεκτρολυτών στερεάς κατάστασης, της ανακατασκευής των νέων βιομηχανιών καθόδων και υλικών καθόδου και της νέας ανάπτυξης και επένδυσης σε διαδικασίες και εξοπλισμό παραγωγής μπαταριών.
το κόστος είναι άλλο ένα εμπόδιο στη μαζική παραγωγή μπαταριών στερεάς κατάστασης το υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου που χρησιμοποιείται στις μπαταρίες στερεάς κατάστασης είναι το μεταλλικό λίθιο και η τιμή του λιθίου είναι πολύ υψηλότερη από αυτή του γραφίτη. επί του παρόντος, το κόστος κατασκευής των μπαταριών σε στερεά κατάσταση είναι 4-25 φορές μεγαλύτερο από αυτό των μπαταριών ιόντων λιθίου.
συνολικά, υπάρχουν ανεπίλυτα σημεία συμφόρησης σε όλη τη διαδικασία των μπαταριών στερεάς κατάστασης από το εργαστήριο έως τη γραμμή παραγωγής όσον αφορά την έρευνα και ανάπτυξη υλικών, τις διαδικασίες παραγωγής, το κόστος και άλλες πτυχές. "προσπαθούμε να ξεκινήσουμε την εκβιομηχάνιση το 2027 και μπορεί να εφαρμοστεί σε μικρή κλίμακα σε ορισμένους αναδυόμενους τομείς που δεν είναι ευαίσθητοι στο κόστος. η πρώτη εφαρμογή μπορεί να μην είναι απαραίτητα αυτοκίνητο, αλλά μπορεί επίσης να είναι ένα αεροσκάφος χαμηλού υψομέτρου." είπε ο χαν λιάνγκ ωμά.
οι πληροφορίες από τις επιχειρήσεις δείχνουν ότι η συμφόρηση της εκβιομηχάνισης των μπαταριών πλήρως στερεάς κατάστασης είναι ένα πρόβλημα που πρέπει να λυθεί πριν από τη μαζική παραγωγή. σύμφωνα με πληροφορίες που αποκαλύπτει η saic qingtao, με βάση την απλοποίηση και την καινοτομία των υλικών και των διαδικασιών, η πλήρως στερεάς κατάστασης μπαταρία που αναπτύχθηκε από την saic qingtao μπορεί να μειώσει το κόστος μονάδας από το άκρο της κυψέλης έως το άκρο pack σε σύγκριση με το 40%. με τις μπαταρίες υγρών, θα έχει πολύ προφανή πλεονεκτήματα κόστους.
ο zhang jinhui, ερευνητής στο xinchen information, υπενθύμισε ότι θα υπάρξει μεγάλο χάσμα μεταξύ των εργαστηριακών δειγμάτων και των πραγματικών προϊόντων μαζικής παραγωγής, η απόδοση και η σταθερότητα θα είναι μια μεγάλη πρόκληση για τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης μετά τη μαζική παραγωγή.
αξίζει να αναφερθεί ότι από τη σκοπιά της βιομηχανίας μπαταριών, εάν οι μπαταρίες υγρής ισχύος αποσυρθούν από την επικρατούσα τάση της τεχνολογίας, το επενδυτικό πρότυπο στην αλυσίδα της βιομηχανίας μπαταριών θα αλλάξει επίσης.
από την άποψη αυτή, ο ouyang minggao είπε: "για τη βιομηχανία μπαταριών της κίνας, καθώς η υπάρχουσα βιομηχανική αλυσίδα που βασίζεται σε μπαταρίες υγρών είναι ήδη αρκετά μεγάλη και ώριμη, η διάταξη των μπαταριών σε στερεά κατάσταση απαιτεί επαρκή συναίνεση".
η τεχνολογική επανάσταση είναι πάντα η μεγαλύτερη κινητήρια δύναμη για νέες βιομηχανικές επαναστάσεις και νέα επιχειρηματικά μοντέλα. αλλά πίσω από κάθε ανατρεπτική τεχνολογική επανάσταση, μια ώριμη βιομηχανική αλυσίδα θα αντιμετωπίσει επίσης διακοπή. η ανατροπή της αλυσίδας της βιομηχανίας κινητήρων εσωτερικής καύσης από νέα ενεργειακά οχήματα είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα. είναι προβλέψιμο ότι στα επόμενα 5-10 χρόνια, με τη μαζική παραγωγή μπαταριών στερεάς κατάστασης, θα εμφανιστεί σταδιακά η ανακατασκευή της υπάρχουσας αλυσίδας της βιομηχανίας μπαταριών ισχύος.
(πηγή: economic observer network)
