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Ao contrário da indústria de baterias de lítio que entra em um período de resfriamento, a popularidade das baterias de estado sólido continuou a aumentar este ano. Dados divulgados pela Gaogong Lithium Battery, uma organização de consultoria industrial, mostram que de janeiro a julho, a capacidade de produção de novas baterias de estado sólido excedeu 142 GWh, envolvendo um investimento total de mais de 64,4 bilhões de yuans.

Graças ao seu excelente desempenho, as baterias de estado sólido tornaram-se o foco das principais empresas de baterias e do mercado de capitais. Os membros da indústria acreditam que à medida que mais e mais empresas competem pelo segmento de baterias de estado sólido, a tecnologia de baterias de estado sólido e a otimização de processos serão promovidas, acelerando assim a sua aplicação comercial.

Em 18 de julho, o primeiro projeto de parque industrial de inovação em baterias de estado sólido de Sichuan foi lançado na cidade de Yibin, com um investimento total de 9,5 bilhões de yuans. A primeira fase do projeto atualmente em promoção constrói principalmente uma linha de produção de baterias de alta segurança de 4 GWh e uma pequena linha de testes de baterias de estado sólido de 30 MWh.

Na verdade, muitos fabricantes nacionais de baterias, incluindo CATL, Sunwoda, Guoxuan Hi-Tech, Qingtao Energy, China New Aviation, Honeycomb Energy, Everview Lithium Energy e BAK Battery anunciaram seu planejamento relacionado a produtos de bateria de estado sólido.

A CATL afirmou recentemente que a empresa continua a aumentar o investimento em baterias totalmente de estado sólido e espera atingir a produção de pequenos lotes em 2027. Em 13 de junho, Sunwanda afirmou que a empresa de baterias de estado sólido iniciou o layout de pesquisa e desenvolvimento desde 2015, planejando as baterias de estado sólido de primeira geração de 400Wh/kg e de segunda geração de 500Wh/kg. Entre eles, a última amostra de ampere-hora da bateria totalmente em estado sólido de primeira geração pode atingir um ciclo estável de mais de 1.000 ciclos; a amostra de laboratório de segunda geração atingiu a meta de densidade de energia de 500Wh/kg; Em maio, a Guoxuan High-tech lançou a bateria Jinshi usando tecnologia de bateria totalmente em estado sólido, com uma densidade de energia celular de 350Wh/kg, que é mais de 40% maior do que as tradicionais baterias ternárias de lítio líquidas.

Existem também crossovers no campo das baterias de estado sólido. A Foxconn anunciou recentemente que se concentrará na indústria de baterias de estado sólido na Zona Experimental Econômica Abrangente do Aeroporto de Zhengzhou e criará projetos de P&D e fabricação de células de bateria de eletrólito de estado sólido, semissólidas e totalmente de estado sólido.

Além disso, os fabricantes de baterias japoneses e coreanos, como LG New Energy e Samsung SDI, fizeram esforços iniciais e contínuos no campo das baterias de estado sólido. Em março deste ano, a Samsung SDI divulgou pela primeira vez seu plano de produção em massa de baterias de estado sólido de alto desempenho. Ela planeja atingir a produção em massa em 2027. Ela usará eletrólitos de estado sólido proprietários e tecnologia livre de cátodo. densidade de energia de 900Wh/L. A LG New Energy planeja lançar baterias de estado sólido de polímero e baterias de estado sólido de sulfeto em 2028, e baterias de estado sólido de sulfeto de alto desempenho em 2030.

No geral, em comparação com as baterias líquidas, as baterias de estado sólido têm muitas vantagens, como alta segurança e alta densidade de energia, e atendem às necessidades de desenvolvimento da tecnologia de baterias de próxima geração. Portanto, elas se tornaram o foco de pesquisa e desenvolvimento de vários países.

No entanto, embora as baterias de estado sólido estejam se tornando cada vez mais populares, os cronogramas de produção em massa das empresas de baterias e das montadoras de baterias de estado sólido estão geralmente concentrados em torno de 2027. De acordo com especialistas da indústria, a razão pela qual as baterias de estado sólido não conseguem atingir a produção em massa em grande escala no curto prazo é devido a limitações técnicas, como interfaces de materiais e processos.

Os eletrólitos são o núcleo das baterias de estado sólido Atualmente, os três principais sistemas eletrolíticos de baterias de estado sólido são óxidos, sulfetos e polímeros. Cada um dos três tem suas próprias vantagens e desvantagens em termos de condutividade e estabilidade. Entende-se que Samsung SDI, CATL e outros preferem sistemas eletrolíticos de sulfeto, enquanto algumas empresas nacionais, como a Weilan New Energy, escolhem a rota composta de polímero + óxido.

No geral, em comparação com as atuais baterias líquidas convencionais, as baterias de estado sólido usam eletrólitos sólidos, resultando em baixa condutividade iônica, resultando em velocidades mais lentas de carga e descarga da bateria e desvanecimento mais rápido da capacidade Em comparação com o contato sólido-líquido, contato sólido-líquido O sólido. o contato e a estabilidade da interface são piores.

"A estabilidade interfacial entre eletrólitos e materiais ativos precisa ser melhorada. Além disso, eletrólitos de sulfeto, por exemplo, são mais sensíveis a gases e também são mais caros. Os sistemas poliméricos são fáceis de processar e possuem boas propriedades mecânicas, mas sua condutividade elétrica é relativamente pobre." Um praticante disse a um repórter do China Energy News.

De acordo com a proporção de eletrólito líquido no núcleo da bateria, as baterias de estado sólido podem ser divididas em três categorias: semissólidas, quase sólidas e totalmente sólidas. Entre elas, as baterias semissólidas e quase sólidas contêm uma pequena quantidade de eletrólito em seu interior e são consideradas a rota de transição das baterias líquidas para as baterias totalmente sólidas. Atualmente, a maioria das empresas em meu país considera as baterias semissólidas como as primeiras. passo no desenvolvimento de baterias de estado sólido. "As baterias semissólidas contêm uma pequena quantidade de eletrólito, que está basicamente entre as baterias líquidas existentes e as baterias totalmente de estado sólido. Sua vantagem é que resolve o problema da grande impedância de interface de baterias totalmente de estado sólido, e o preço é relativamente baixo e é mais fácil de produzir em massa.", apontaram especialistas da indústria.

Actualmente, o mercado de baterias de estado sólido tem amplas perspectivas e tornou-se um campo de batalha para todos os países. É importante notar que o Japão, a Europa e os Estados Unidos estão actualmente a aumentar os esforços de investigação e desenvolvimento em baterias totalmente de estado sólido, com a intenção de mudar o status quo de ficar atrás da China em baterias de lítio líquido.

"Atualmente, as baterias de estado sólido ainda não foram comercializadas em grande escala, e as atuais baterias de lítio líquido convencionais também estão se desenvolvendo. Não existe uma rota tecnológica convencional para baterias de estado sólido no país e no exterior. As empresas chinesas devem primeiro quebrar através do gargalo técnico para desenvolver baterias de estado sólido." Os profissionais acima mencionados sugeriram que,As empresas chinesas devem reforçar ainda mais a colaboração indústria-universidade-investigação, reforçar a I&D e a inovação de novos materiais e novas tecnologias, e primeiro ultrapassar os estrangulamentos técnicos para alcançar novos avanços a nível técnico, layout da cadeia industrial, cenários de aplicação, redução de custos e outros aspectos.Ao mesmo tempo, é necessário fortalecer a pesquisa de assuntos básicos e o layout de patentes.

Ao mesmo tempo, os custos mais elevados são também um grande estrangulamento que restringe a industrialização em grande escala de baterias de estado sólido. Um relatório de pesquisa da CITIC Securities apontou que os custos totais atuais das baterias semissólidas de óxido e das baterias semissólidas de sulfeto são de aproximadamente 0,76 yuan/Wh e 0,86 yuan/Wh, respectivamente, que são significativamente mais elevados do que as baterias de íon-lítio líquido. no futuro, serão necessários investimentos em I&D e efeitos de escala para alcançar uma redução sustentada dos custos.

Vale ressaltar que, em resposta ao alto custo das baterias de estado sólido, a Universidade de Ciência e Tecnologia da China desenvolveu recentemente um novo eletrólito sólido de sulfeto para baterias totalmente de estado sólido. Seu custo de matéria-prima é de apenas US$ 14,42 por quilograma. , que é inferior ao de outros sólidos de sulfeto, 8% do custo das matérias-primas eletrolíticas.

O relatório de pesquisa da CITIC Construction Investment aponta que se as baterias de estado sólido puderem aproveitar e fortalecer a segurança, se esforçarem para aproveitar a densidade energética e otimizarem ainda mais a taxa, o ciclo de vida e a processabilidade, elas poderão consolidar seus principais clientes potenciais em cenários vantajosos; se houver avanços em desempenho e custo, o espaço de mercado se expandirá e se tornará uma rota tecnológica chave para baterias de lítio. Até 2025, o mercado global de baterias de estado sólido poderá atingir 100 bilhões de yuans.