Dne 9. ledna, na „2020NIODay“ pořádaném společností Weilai, bylo kromě oficiálního debutu ET7, který je známý jako „aktuálně nejpokročilejší technologická integrace“, také oznámeno, že Weilai ET7 je vybaven polovodičovými bateriemi bude ve čtvrtém čtvrtletí roku 2022. Na trhu jeho energetická hustota dosahuje 360Wh/kg a s polovodičovými bateriemi může Weilai ET7 najet více než 1,000 kilometrů na jedno nabití.

Li Bin, zakladatel společnosti Weilai, však o dodavateli polovodičových baterií mlčel a uvedl pouze, že společnost Weilai Automobile má velmi úzký kooperativní vztah s dodavateli polovodičových baterií a je rozhodně vedoucí společností v tomto odvětví. Na základě Li Binových slov má vnější svět podezření, že tento dodavatel solid-state baterií bude pravděpodobně v éře Ningde.

Ale bez ohledu na to, kdo je dodavatelem polovodičových baterií NIO, polovodičové baterie jsou nejlepším řešením mnoha problémů při vývoji nových energetických vozidel a jsou také důležitým směrem vývoje v průmyslu energetických baterií.

Osoba v odvětví napájecích baterií věří, že polovodičové baterie budou technologickými vrcholy příští generace vysoce výkonných napájecích baterií. „Obor polovodičových baterií vstoupil do fáze ‚závodu ve zbrojení‘ s mnoha účastníky trhu, včetně automobilových společností, společností vyrábějících elektrické baterie, investičních institucí a vědeckého výzkumu. Instituce a další hrají hry ve třech aspektech kapitálu, technologie a talentu. Pokud nebudou usilovat o změnu, vypadnou ze hry.”

Napájecí baterie po celém světě

Vytápění a chlazení průmyslu energetických baterií jsou neoddělitelné od nového energetického automobilového průmyslu a s postupným oživením trhu s novými energetickými automobily je konkurence v průmyslu energetických baterií stále tvrdší.

Stojí za zmínku, že napájecí baterie je známá jako „srdce“ nových energetických vozidel a představuje 30 až 40 % nákladů na vozidlo. Z tohoto důvodu byl průmysl energetických baterií kdysi považován za průlomový bod v další éře automobilového průmyslu. S ochlazením politik a návratem zahraničních značek však odvětví energetických baterií také čelí stejným vážným výzvám jako automobilový průmysl s novou energií.

Éra Ningde byla první, která čelila vážným výzvám.

13. ledna jihokorejská organizace pro výzkum trhu SNEResearch oznámila relevantní údaje o celosvětovém trhu s napájecími bateriemi v roce 2020. Údaje ukazují, že v roce 2020 dosáhne celosvětová instalovaná kapacita napájecích baterií na elektrických vozidlech 137 GWh, což je meziroční nárůst o 17 %, z toho CATL získal prvenství již čtvrtým rokem v řadě a roční instalovaný výkon dosáhl 34 GWh, což je meziroční nárůst o 2 %.

Pro společnosti vyrábějící elektrické baterie určuje jejich postavení na trhu instalovaná kapacita. I když si instalovaná kapacita CATL stále zachovává výhodu, z pohledu nárůstu globálního obchodního růstu je instalovaná kapacita CATL mnohem nižší než globální tempo růstu. Japonské a korejské společnosti vyrábějící baterie reprezentované společnostmi LG Chem, Panasonic a SKI rychle expandují.

Od té doby, co byla v roce 2013 oficiálně představena nová politika dotací pro energetická vozidla, průmysl energetických baterií, který je úzce spjat s průmyslem nových energetických vozidel, kdysi ohlašoval rychlý rozvoj.

Po roce 2015 vydalo Ministerstvo průmyslu a informačních technologií koncepční dokumenty jako „Průmyslové standardy a standardy pro automobilové baterie“ a „Adresář výrobců napájecích baterií“. Japonské a jihokorejské společnosti vyrábějící baterie byly „vyhnány“ a rozvoj domácího průmyslu baterií dosáhl vrcholu.

V červnu 2019 však se zpřísněnými politikami, vyššími prahovými hodnotami a změnami v trasách velké množství společností vyrábějících baterie zažilo období boje a nakonec zaniklo. Do roku 2020 se počet tuzemských výrobců baterií snížil na více než 20.

Společnosti zabývající se energetickými bateriemi se zahraničními investicemi jsou přitom již dlouho připraveny přesunout tuk na čínském trhu. Od roku 2018 japonské a korejské společnosti vyrábějící napájecí baterie jako Samsung SDI, LG Chem, SKI atd. začaly urychlovat „protiútok“ čínského trhu a rozšiřovat kapacitu výroby napájecích baterií. Mezi nimi byly dokončeny a uvedeny do výroby továrny na baterie společností Samsung SDI a LG Chem. Domácí trh s napájecími bateriemi Představení vzoru „zabíjení tří království“ Číny, Japonska a Jižní Koreje.

Nejagresivnější je LG Chem. Vzhledem k tomu, že řada Model 3 vyráběná šanghajskou Gigafactory Tesly používá baterie LG Chem, nejen že řídila rychlý růst LG Chem, ale také zablokovala éru Ningde. V prvním čtvrtletí roku 2020 společnost LG Chem, která byla původně třetí, jedním tahem překonala éru Ningde a stala se největší světovou společností vyrábějící baterie s podílem na trhu.

Ve stejnou dobu také BYD zahájil ofenzívu.

V březnu 2020 společnost BYD vydala blade baterie a začala je dodávat automobilovým společnostem třetích stran. Wang Chuanfu řekl: “V rámci velké strategie úplného otevření bylo na pořad jednání zařazeno nezávislé rozdělení BYD Battery a očekává se, že kolem roku 2022 provede IPO.”

Ve skutečnosti jsou blade baterie spíše o vylepšeních ve výrobě a technologii zpracování baterií a o žádné převratné inovace v materiálech a technologii. V současné době jsou ternární lithiová baterie a lithium-železofosfátová baterie běžně používané v elektrických vozidlech lithium-iontové baterie a lithiová baterie s nejvyšší hustotou energie je 260 Wh/kg. Průmysl obecně věří, že energetická hustota lithium-iontových baterií je blízko limitu. Je těžké překročit 300 Wh/kg.

Karetní hra druhého poločasu začala

Nepopiratelným faktem je, že kdo jako první prolomí technické úzké hrdlo, dokáže se chopit příležitosti ve druhém poločase.

Již v prosinci 2019 vydalo Ministerstvo průmyslu a informačních technologií „Plán rozvoje odvětví nových energetických vozidel (2021–2035)“, který zahrnoval urychlení výzkumu a vývoje a industrializaci technologie polovodičových baterií jako „Jádro nového energetického vozidla“. Projekt technologického výzkumu“. Propagujte polovodičovou baterii na národní strategickou úroveň.

V posledních letech začaly hlavní automobilové společnosti doma i v zahraničí, jako je Toyota, Nissan Renault, GM, BAIC a SAIC, zintenzivňovat výzkum a vývoj a industrializaci polovodičových baterií. Současně také společnosti vyrábějící baterie jako Tsingtao Energy, LG Chem a Massachusetts Solid Energy začaly s přípravami na výstavbu továren na polovodičové baterie, včetně linek na výrobu polovodičových baterií, které již byly uvedeny do provozu.

Ve srovnání s tradičními lithiovými bateriemi mají polovodičové baterie mnoho výhod, jako je vyšší hustota energie, lepší bezpečnost a menší velikost, a jsou průmyslem považovány za směr vývoje napájecích baterií.

Na rozdíl od lithiových baterií, které jako elektrolyty používají elektrolyty, technologie polovodičových baterií využívá jako vodivé materiály pevné skleněné sloučeniny vyrobené z lithia a sodíku. Protože pevný vodivý materiál nemá tekutost, problém lithiových dendritů je přirozeně vyřešen a mezilehlá membrána a materiál grafitové anody pro zajištění stability lze odstranit, což ušetří spoustu místa. Tímto způsobem lze v omezeném prostoru baterie co nejvíce zvýšit podíl elektrodových materiálů a tím zvýšit hustotu energie. Teoreticky mohou polovodičové baterie snadno dosáhnout hustoty energie více než 300 Wh/kg. Tentokrát Weilai tvrdí, že polovodičové baterie, které používá, dosáhly ultra vysoké hustoty energie 360 ​​Wh/kg.

Výše zmínění zasvěcenci z oboru také věří, že tato baterie bude důležitým krokem k budoucnosti elektrifikace. Očekává se, že hustota energie polovodičových baterií dosáhne dvojnásobku až trojnásobku současných lithium-iontových baterií a bude lehčí, s delší životností a bezpečnější než současné baterie.

Bezpečnost byla vždy stínem nad průmyslem napájecích baterií.

V roce 2020 moje země provedla svolání celkem 199 vozů, které zahrnovaly 6,682,300 31 XNUMX vozidel, z nichž bylo staženo XNUMX nových energetických vozidel. Při recyklaci nových energetických vozidel může mít baterie potenciální bezpečnostní rizika, jako je tepelný únik a samovznícení. Stále jde o recyklaci nových energetických vozidel. hlavní důvod. Naproti tomu největší vlastností pevných elektrolytů je to, že se nesnadno spalují, čímž se zásadně zvyšuje bezpečnost nových energetických vozidel.

Toyota vstoupila na pole polovodičových baterií velmi brzy. Od roku 2004 Toyota vyvíjí plně polovodičové baterie a nashromáždila technologii polovodičových baterií z první ruky. V květnu 2019 Toyota vystavila vzorky své polovodičové baterie, která je ve fázi zkušební výroby. Toyota podle plánu plánuje do roku 2025 zvýšit energetickou hustotu polovodičových baterií na více než dvojnásobek energetické hustoty stávajících lithiových baterií, která má dosáhnout 450Wh/kg. Do té doby budou mít elektromobily vybavené polovodičovými bateriemi výrazný nárůst cestovního dojezdu, který je srovnatelný se současnými vozy na palivo.

BAIC New Energy zároveň oznámila dokončení zprovoznění prvního čistě elektrického prototypu vozidla vybaveného polovodičovým bateriovým systémem. Na začátku roku 2020 BAIC New Energy oznámila „Plán 2029“, který zahrnuje výstavbu diverzifikovaného energetického systému s energetickým pohonným systémem „tři v jednom“ z lithium-iontových baterií, polovodičových baterií a paliva. buňky.

Pro tuto nadcházející divokou bitvu vytvořila éra Ningde také odpovídající rozložení.

V květnu 2020 Zeng Yuqun, předseda CATL, odhalil, že skutečné polovodičové baterie potřebují lithium kov jako zápornou elektrodu ke zvýšení hustoty energie. CATL nadále investuje do špičkového výzkumu a výzkumu a vývoje produktů v oblasti polovodičových baterií a dalších technologií.

Je zřejmé, že v oblasti napájecích baterií v tichosti odstartovala bitva o rušení založená na polovodičových bateriích a technologické prvenství založené na polovodičových bateriích se stane předělem na poli napájecích baterií.

Pevné baterie stále čelí okovům

Podle výpočtů společnosti SNEResearchd se očekává, že tržní prostor pevných baterií v mé zemi dosáhne 3 miliard juanů v roce 2025 a 20 miliard juanů v roce 2030.

Navzdory obrovskému tržnímu prostoru existují dva hlavní problémy, kterým čelí polovodičové baterie, technologie a náklady. V současné době existují na světě tři hlavní materiálové systémy pro pevné elektrolyty v polovodičových bateriích, a to polymerní plně pevné elektrolyty, oxidové plně pevné elektrolyty a sulfidové plně pevné elektrolyty. Pevná baterie zmiňovaná Weilaiem je ve skutečnosti polotuhá baterie, tedy tekutý elektrolyt a Míchání oxidových pevných elektrolytů.

Z hlediska možností hromadné výroby mohou polovodičové baterie skutečně vyřešit aktuální bezpečnostní problémy kapalných baterií. Protože je však vodivost prvních dvou materiálových systémů spíše teoretickým problémem než problémem procesu, stále vyžaduje určité množství investic do výzkumu a vývoje, aby je vyřešila. Navíc „produkční rizika“ sulfidového systému nelze dočasně účinně řešit. A problém s cenou je větší.

Cesta k industrializaci polovodičových baterií je stále často bráněna. Pokud si chcete skutečně užít bonus k hustotě energie polovodičových baterií, musíte vyměnit lithiový kovový systém záporných elektrod za vyšší hustotu energie. Toho lze dosáhnout bezpečností polovodičových baterií a hustota energie baterie může dosáhnout více než 500 Wh/kg. Ale tato obtížnost je stále velmi velká. Výzkum a vývoj polovodičových baterií je stále ve stádiu laboratorních vědeckých experimentů, což má daleko k industrializaci.

Jako příklad lze uvést, že v březnu 2020 společnost Nezha Motors uvedla na trh nový model Nezha U vybavený polovodičovými bateriemi. Podle Nezha Motors se Nezha U plánuje podat ministerstvu průmyslu a informačních technologií v říjnu loňského roku. Vyrobeno 500 sad. V současnosti však stále chybí 500 vozů Nezha s pevnými bateriemi.

I když však polovodičové baterie mají vyspělou technologii, sériová výroba stále potřebuje vyřešit cenovou konkurenci s tekutými lithiovými bateriemi. Li Bin také řekl, že problém hromadné výroby polovodičových baterií spočívá v příliš vysokých nákladech a problémem s náklady je komercializace technologie polovodičových baterií. Největší výzva.

Dojezd a náklady na používání (cena celého vozidla a náhradní baterie) jsou v podstatě stále slabými články elektromobilů a úspěch jakékoli nové technologie musí vyřešit tyto dva hlavní problémy zároveň. Podle výpočtů jsou celkové náklady na polovodičovou baterii, která také používá grafitovou zápornou elektrodu, 158.8 $/kWh, což je o 34 % více než celkové náklady na kapalnou baterii 118.7 $/kWh.

Celkově jsou polovodičové baterie stále v přechodné fázi a je třeba urychleně vyřešit technické a nákladové problémy. Nicméně pro průmysl napájecích baterií jsou polovodičové baterie stále na prvním místě ve druhé polovině hry.

Přichází nové kolo revoluce technologie baterií a nikdo nechce zaostávat v druhé polovině bitvy.