baterias autodesenvolvidas estão se tornando populares entre as montadoras. qual é o próximo passo para “baterias elétricas”?
2024-09-23
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na onda da revolução energética e da transformação da indústria automobilística, as baterias de energia, como componente central dos novos veículos energéticos, estão no centro das atenções da indústria. atualmente, as principais baterias de fosfato de ferro-lítio e baterias ternárias de lítio no mercado estão mostrando suas respectivas vantagens com a inovação contínua da tecnologia, tecnologias de próxima geração, como baterias de estado sólido, baterias de ar-lítio e células de combustível de hidrogênio estão gradualmente; passar do laboratório para a comercialização indica que a indústria de baterias dará início a perspectivas de desenvolvimento mais amplas no futuro.
a china é o maior mercado mundial de veículos de energia nova. de acordo com os dados mais recentes da china automotive power battery industry innovation alliance, o volume instalado de baterias de energia atingiu 292,1 gwh de janeiro a agosto de 2023, um aumento anual de 33,2%. esses dados não apenas demonstram a posição de liderança da china no mercado global de baterias de energia, mas também refletem a atividade do mercado doméstico de veículos de nova energia.
no futuro, à medida que a procura global por novos veículos energéticos crescer, a inovação tecnológica, as tendências do mercado e os desafios futuros das baterias de energia tornar-se-ão o foco da atenção global.
ic oriental
a tecnologia da bateria ainda precisadupla inovação em materiais e estruturas
do ponto de vista do usuário, a diferença entre as novas baterias de energia e as baterias tradicionais reside principalmente na densidade de energia. a densidade de energia refere-se à energia que pode ser armazenada dentro de um determinado volume ou peso. por exemplo, a densidade de energia das baterias de íon-lítio atualmente populares é cerca de sete vezes maior que a das baterias tradicionais de chumbo-ácido. em aplicações comerciais, a densidade de energia das baterias de íons de lítio pode chegar a 280 wh/kg, o que é muito maior do que as baterias secas.
"à medida que aumentam as expectativas dos consumidores em relação aos novos veículos energéticos, eles querem veículos com longo alcance, carregamento rápido, longa vida útil e segurança. estas exigências impulsionaram a inovação na tecnologia de baterias, exigindo que as baterias tenham alta densidade de energia e capacidades de carregamento rápido, bem como garantir sexo seguro", disse wang fang, cientista-chefe do centro de tecnologia e pesquisa automotiva da china e engenheiro-chefe de novas energias.
nos últimos 20 anos, a tecnologia das baterias desenvolveu-se a partir de ferro-lítio e materiais ternários até ao presente, e a sua densidade energética tem sido continuamente melhorada para satisfazer as necessidades dos consumidores por veículos com novas energias. ao mesmo tempo, para melhorar a velocidade de carregamento e a vida útil da bateria, a estrutura e o processo da bateria também são constantemente otimizados.
"para aumentar a densidade energética específica das baterias, os pesquisadores estão tentando usar materiais de alta densidade energética, como lítio metálico e ânodos de silício-carbono. o uso desses materiais precisa superar as limitações das baterias líquidas, então o o processo de solidificação tornou-se um tópico de pesquisa em foco." jin yong, acadêmico da academia chinesa de engenharia e professor do departamento de engenharia química da universidade de tsinghua, disse que as baterias de estado sólido, como representantes da tecnologia de baterias da "próxima geração" , também se tornaram um centro de pesquisa.
jin yong acredita que a inovação na tecnologia de baterias de estado sólido deve buscar avanços tanto na inovação material quanto na inovação estrutural. por exemplo, o desempenho da bateria é otimizado projetando uma estrutura multicamadas do eletrodo negativo, incluindo uma camada de eletrólito sólido, uma deposição tridimensional de lítio em escada de condução rápida e um esqueleto. esse projeto estrutural ajuda a resolver os problemas de contato irregular da interface sólido-sólido e perda de lítio, melhorando assim a estabilidade do ciclo e a segurança da bateria.
por outro lado, as baterias de estado sólido também apresentam desafios materiais, "incluindo a prevenção da formação de dendritos de lítio e a melhoria da estabilidade da interface. esses desafios precisam ser resolvidos por meio de avanços na ciência dos materiais, como o desenvolvimento de novos materiais eletrolíticos de estado sólido , e por meio de engenharia de interface." melhore o contato entre o eletrodo e o eletrólito", disse jin yong.
de acordo com um relatório de pesquisa da huatai securities, espera-se que, até 2030, o mercado global de baterias de estado sólido ultrapasse 300 bilhões de yuans. à medida que a tecnologia amadurece e os custos diminuem, espera-se que as baterias de estado sólido ocupem uma posição importante nos futuros mercados de armazenamento e fornecimento de energia.
montadoras acabam com baterias autodesenvolvidas
"a tecnologia da bateria elétrica é como o coração dos veículos elétricos, fornecendo um fluxo constante de 'energia' para o desenvolvimento do veículo. a qualidade 'alta' ou 'baixa' de um veículo elétrico é inseparável da tecnologia da bateria elétrica. ", disse o secretário-geral adjunto da china electric vehicles 100, shi jianhua.
para as montadoras, as baterias tornaram-se uma parte fundamental de todo o sistema de fornecimento de energia. para cooperar com o lançamento do ledo l60, a solução baas e o modelo de troca de bateria chegaram aos olhos do público, e o plano de fornecimento de energia entre condados foi implementado, desde o layout inicial nas principais cidades até o layout ao longo das rodovias e pontos turísticos e, em seguida, à penetração em áreas administrativas de nível municipal, alcançando cobertura total de “área pontual”, densificando ainda mais a rede de reposição de energia da nio.
nos últimos anos, muitas montadoras também investiram muitos recursos em pesquisa, desenvolvimento e inovação em tecnologia de baterias de energia. "a próxima tendência em baterias de energia é que os fabricantes de veículos fabriquem baterias. se os fabricantes de veículos não fabricarem baterias, eles não poderão se tornar empresas de veículos de classe mundial, porque as baterias são altamente lucrativas e as baterias representam uma alta proporção do custo do veículo." associação de revendedores de automóveis da china, cui dongshu, secretário-geral da seção de pesquisa do mercado automobilístico, disse. afetados por fatores como o aumento dos preços das matérias-primas, as flutuações nos preços das baterias de energia e nas cadeias de abastecimento tornaram-se fatores importantes que afetam o novo mercado de veículos energéticos.
de acordo com estatísticas incompletas, até agora, mais de 10 montadoras chinesas iniciaram pesquisa e desenvolvimento independentes de tecnologia de baterias. entre essas empresas, com exceção de algumas montadoras como leopao e lantu, que realizam pesquisa e desenvolvimento independentes e ao mesmo tempo adquirem células de bateria de fora, a maioria das montadoras como byd, gac, geely e great wall escolheram uma pesquisa e estratégia de desenvolvimento em toda a cadeia da indústria.
assim como não faz muito tempo, a geely automobile lançou sua mais recente bateria de alto desempenho, a geely aegis dagger battery, que adota uma configuração ctb e vários designs de proteção, incluindo uma proteção inferior com estrutura "sanduíche", que melhora efetivamente o nível de segurança da bateria pack e passou na certificação, incluindo uma série de testes rigorosos, incluindo testes de penetração de armas de bala reais e facadas de 8 pinos, o design da bateria tem um ciclo de vida de 3.500 ciclos, que pode suportar o veículo a viajar mais de 1 milhão de quilômetros, e a energia; a densidade chega a 192wh/kg, proporcionando maior capacidade de vida útil da bateria.
jiang yunqi, diretor do departamento de sistemas de bateria do centro de desenvolvimento de novas energias do geely automobile research institute, disse que para a geely, que iniciou seus negócios na década de 1980 até agora, as palavras "estabelecer as bases e praticar habilidades internas" são as sangue e genes da geely fluindo de seus ossos como fazer com que os consumidores se sintam à vontade e a indústria estável a partir do nível mais baixo de tecnologia é seu principal apelo.
baterias autodesenvolvidas não são um caminho tranquilo
na verdade, não é fácil para os fabricantes de automóveis desenvolverem tecnologia de baterias independentes.
apenas do ponto de vista do desenvolvimento e fabricação de células de bateria, isso requer pesquisa e desenvolvimento tecnológico contínuo e acúmulo de experiência. atualmente, empresas automotivas como byd, gac, great wall e geely, que são capazes de produzir elas próprias células de bateria, iniciaram o layout estratégico no campo da tecnologia de baterias já há cerca de dez anos, após passarem pelos estágios de pesquisa independente e. desenvolvimento e produção independente de baterias, só então transitou gradualmente para pesquisa e desenvolvimento independentes e produção de células de bateria.
as aplicações comerciais também enfrentam uma série de desafios. a segurança continua sendo o perigo oculto mais significativo na indústria de baterias elétricas. os incidentes de segurança não afetarão apenas a reputação de uma única empresa, mas também minarão a confiança dos consumidores em todo o mercado. para lidar com este problema, as empresas precisam de construir um sistema de segurança abrangente em termos de materiais, design e sistemas de monitorização.
além disso, o custo da bateria é um fator importante que dificulta a penetração no mercado. o custo das baterias de energia tem um impacto vital em todo o veículo, representando quase metade de todo o veículo. embora a introdução de novos materiais e melhorias de processos tenham ajudado a reduzir o custo de produção das baterias de lítio, a fim de alcançar a concorrência económica com as internas. veículos com motor de combustão. a indústria de baterias ainda precisa alcançar mais avanços na produção em larga escala e na otimização da cadeia de suprimentos.
o que é preciso salientar é que no atual mercado interno de baterias elétricas existe uma contradição óbvia: há excesso de capacidade de produção de produtos de baixo custo, enquanto a capacidade de produção de produtos de alto padrão não consegue acompanhar a demanda. perante esta situação, se as empresas automóveis apenas desenvolverem as suas próprias baterias sem melhorar a qualidade dos produtos e os indicadores técnicos para níveis líderes da indústria, será difícil continuar a competir no mercado de gama baixa.
fonte: rede global
