Am 9. Januar wurde auf dem von Weilai veranstalteten „2020NIODay“ neben dem offiziellen Debüt des ET7, der als „derzeit fortschrittlichste Technologieintegration“ bekannt ist, auch bekannt gegeben, dass der Weilai ET7 mit Festkörperbatterien ausgestattet ist kommt im vierten Quartal 2022. Auf dem Markt erreicht seine Energiedichte 360 ​​Wh/kg, und mit Festkörperbatterien kann die Laufleistung des Weilai ET7 mit einer einzigen Ladung mehr als 1,000 Kilometer erreichen.

Li Bin, der Gründer von Weilai, schwieg jedoch über den Lieferanten von Festkörperbatterien und sagte nur, dass Weilai Automobile eine sehr enge Zusammenarbeit mit Lieferanten von Festkörperbatterien unterhalte und definitiv das führende Unternehmen der Branche sei. Basierend auf Li Bins Worten vermutet die Außenwelt, dass dieser Anbieter von Festkörperbatterien wahrscheinlich in der Ningde-Ära angesiedelt ist.

Aber egal, wer der Festkörperbatterie-Lieferant von NIO ist, Festkörperbatterien sind die beste Lösung für viele Probleme bei der Entwicklung von New Energy Vehicles und sie sind auch eine wichtige Entwicklungsrichtung in der Energiebatterieindustrie.

Eine Person in der Batterieindustrie glaubt, dass Festkörperbatterien die technologische Spitzenstellung der nächsten Generation von Hochleistungsbatterien sein werden. „Der Bereich der Festkörperbatterien ist mit vielen Marktteilnehmern in die Bühne eines ‘Wettrüstens’ eingetreten, darunter Automobilhersteller, Energiebatterieunternehmen, Investitionsinstitutionen und wissenschaftliche Forschung. Institutionen und andere spielen Spiele in den drei Aspekten Kapital, Technologie und Talent. Wenn sie keine Veränderung suchen, sind sie aus dem Spiel.“

Power-Akku auf der ganzen Welt

Das Heizen und Kühlen der Power-Batterie-Industrie ist untrennbar mit der New-Energy-Automobilindustrie verbunden, und mit der allmählichen Erholung des New-Energy-Automobil-Marktes ist der Wettbewerb in der Power-Batterie-Industrie immer härter geworden.

Erwähnenswert ist, dass die Power-Batterie als „Herz“ von New Energy Vehicles bekannt ist und 30 bis 40 % der Fahrzeugkosten ausmacht. Aus diesem Grund galt die Power-Batterie-Industrie einst als Durchbruch in der nächsten Ära der Automobilindustrie. Mit der Abkühlung der Politik und der Rückkehr ausländischer Marken steht die Batterieindustrie jedoch auch vor den gleichen großen Herausforderungen wie die Automobilindustrie der neuen Energie.

Die Ära Ningde war die erste, die großen Herausforderungen ausgesetzt war.

Am 13. Januar gab das südkoreanische Marktforschungsunternehmen SNEResearch relevante Daten zum globalen Markt für Strombatterien im Jahr 2020 bekannt. Die Daten zeigen, dass die weltweit installierte Kapazität von Strombatterien in Elektrofahrzeugen im Jahr 2020 137 GWh erreichen wird, was einem Anstieg von gegenüber dem Vorjahr entspricht 17 %, von denen CATL zum vierten Mal in Folge die Meisterschaft gewann, und die installierte Jahreskapazität erreichte 34 GWh, was einer Steigerung von 2 % gegenüber dem Vorjahr entspricht.

Bei Strombatterieunternehmen bestimmt die installierte Leistung ihre Marktposition. Obwohl die installierte Kapazität des CATL immer noch einen Vorteil behält, liegt die installierte Kapazität des CATL aus Sicht des Anstiegs des globalen Geschäftswachstums weit unter der globalen Wachstumsrate. Zweifellos expandieren japanische und koreanische Batterieunternehmen, die von LG Chem, Panasonic und SKI vertreten werden, schnell.

Seit der offiziellen Einführung der New-Energy-Vehicle-Förderpolitik im Jahr 2013 hat die Power-Batterie-Industrie, die eng mit der New-Energy-Vehicle-Industrie verbunden ist, einst eine rasante Entwicklung eingeleitet.

Nach 2015 veröffentlichte das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie Richtliniendokumente wie „Automotive Power Battery Industry Standards and Standards“ und „Power Battery Manufacturers Directory“. Japanische und südkoreanische Hersteller von Strombatterien wurden „vertrieben“, und die Entwicklung der heimischen Strombatterieindustrie erreichte ihren Höhepunkt.

Im Juni 2019 erlebte jedoch eine große Anzahl von Batterieunternehmen mit verschärften Richtlinien, höheren Schwellenwerten und Änderungen der Routen eine Phase des Kampfes und verschwand schließlich. Bis 2020 wurde die Zahl der inländischen Strombatterieunternehmen auf mehr als 20 reduziert.

Gleichzeitig sind ausländisch investierte Strombatterieunternehmen schon lange bereit, das Fett auf dem chinesischen Markt zu bewegen. Seit 2018 haben japanische und koreanische Hersteller von Strombatterien wie Samsung SDI, LG Chem, SKI usw. damit begonnen, den „Gegenangriff“ des chinesischen Marktes zu beschleunigen und die Produktionskapazitäten für Strombatterien zu erweitern. Unter anderem wurden die Power-Batterie-Fabriken von Samsung SDI und LG Chem fertiggestellt und in Betrieb genommen. Der heimische Strombatteriemarkt Präsentiert das „Three Kingdoms Killing“-Muster von China, Japan und Südkorea.

Am aggressivsten ist LG Chem. Da die Model-3-Serie der Shanghai Gigafactory von Tesla LG Chem-Batterien verwendet, hat sie nicht nur das rasante Wachstum von LG Chem vorangetrieben, sondern auch die Ningde-Ära blockiert. Im ersten Quartal 2020 übertraf LG Chem, das ursprünglich auf Platz drei lag, die Ningde-Ära auf einen Schlag und wurde zum weltweit größten Hersteller von Strombatterien mit Marktanteilen.

Gleichzeitig startete auch BYD eine Offensive.

Im März 2020 veröffentlichte BYD Klingenbatterien und begann mit deren Lieferung an dritte Autounternehmen. Wang Chuanfu sagte: „Im Rahmen der großen Strategie der vollständigen Öffnung wurde die unabhängige Spaltung von BYD Battery auf die Tagesordnung gesetzt, und es wird erwartet, dass um 2022 ein Börsengang durchgeführt wird.“

Tatsächlich geht es bei Blade-Batterien eher um Verbesserungen in der Batterieproduktions- und -verarbeitungstechnologie und nicht um bahnbrechende Innovationen bei Materialien und Technologie. Derzeit sind sowohl die ternäre Lithiumbatterie als auch die Lithium-Eisenphosphat-Batterie, die üblicherweise in Elektrofahrzeugen verwendet wird, Lithium-Ionen-Batterien, und die Lithiumbatterie mit der höchsten Energiedichte beträgt 260 Wh/kg. Generell geht die Industrie davon aus, dass die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien am Limit ist. Es ist schwierig, 300 Wh/kg zu überschreiten.

Das Kartenspiel der zweiten Hälfte hat begonnen

Unbestreitbar ist: Wer als Erster den technischen Engpass durchbrechen kann, wird die Chance in der zweiten Halbzeit nutzen können.

Bereits im Dezember 2019 hat das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie den „New Energy Vehicle Industry Development Plan (2021-2035)“ veröffentlicht, der die Beschleunigung der F&E und Industrialisierung der Solid-State-Power-Batterietechnologie als „New Energy Vehicle Core“ vorsieht Technologieforschungsprojekt“. Förderung der Festkörperbatterie auf nationaler strategischer Ebene.

In den letzten Jahren haben Mainstream-Automobilunternehmen im In- und Ausland wie Toyota, Nissan Renault, GM, BAIC und SAIC damit begonnen, die Forschung und Entwicklung sowie die Industrialisierung von Festkörperbatterien zu intensivieren. Gleichzeitig haben auch Batterieunternehmen wie Tsingtao Energy, LG Chem und Massachusetts Solid Energy mit den Vorbereitungen für den Bau von Festkörperbatteriefabriken begonnen, darunter auch bereits in Betrieb genommene Festkörperbatterie-Produktionslinien.

Im Vergleich zu herkömmlichen Lithiumbatterien haben Festkörperbatterien viele Vorteile wie höhere Energiedichte, bessere Sicherheit und kleinere Abmessungen und werden von der Industrie als die Entwicklungsrichtung von Leistungsbatterien angesehen.

Im Gegensatz zu Lithiumbatterien, die Elektrolyte als Elektrolyten verwenden, verwendet die Festkörperbatterietechnologie feste Glasverbindungen aus Lithium und Natrium als leitfähige Materialien. Da das feste leitfähige Material keine Fließfähigkeit besitzt, wird das Problem der Lithiumdendriten natürlich gelöst, und das Zwischendiaphragma und das Graphitanodenmaterial zur Gewährleistung der Stabilität können entfernt werden, wodurch viel Platz gespart wird. Auf diese Weise kann der Anteil an Elektrodenmaterialien auf dem begrenzten Raum der Batterie so weit wie möglich erhöht und damit die Energiedichte erhöht werden. Theoretisch erreichen Festkörperbatterien problemlos eine Energiedichte von mehr als 300Wh/kg. Diesmal behauptet Weilai, dass die verwendeten Festkörperbatterien eine ultrahohe Energiedichte von 360 Wh/kg erreicht haben.

Auch die oben genannten Brancheninsider sehen in dieser Batterie einen wichtigen Schritt in die Zukunft der Elektrifizierung. Es wird erwartet, dass die Energiedichte von Festkörperbatterien das Zwei- bis Dreifache der heutigen Lithium-Ionen-Batterien erreicht und leichter, langlebiger und sicherer als aktuelle Batterien sein wird.

Sicherheit war schon immer ein Schatten über der Batterieindustrie.

Im Jahr 2020 hat mein Land insgesamt 199 Autorückrufe durchgeführt, an denen 6,682,300 Fahrzeuge beteiligt waren, von denen 31 New Energy Vehicles zurückgerufen wurden. Beim Recycling von Fahrzeugen mit neuer Energie kann die Leistungsbatterie potenzielle Sicherheitsrisiken wie thermisches Durchgehen und Selbstentzündung aufweisen. Es ist immer noch das Recycling von Fahrzeugen mit neuer Energie. Hauptgrund. Das größte Merkmal von Festelektrolyten hingegen ist, dass sie nicht leicht zu verbrennen sind, wodurch die Sicherheit von New Energy Vehicles grundlegend verbessert wird.

Toyota ist sehr früh in das Feld der Festkörperbatterien eingestiegen. Seit 2004 entwickelt Toyota All-Solid-State-Batterien und hat Solid-State-Batterie-Technologie aus erster Hand gesammelt. Im Mai 2019 stellte Toyota Muster seiner All-Solid-State-Batterie aus, die sich in der Erprobungsphase befindet. Laut dem Plan von Toyota will Toyota die Energiedichte von Festkörperbatterien bis 2025 auf mehr als das Doppelte der Energiedichte bestehender Lithiumbatterien erhöhen, die voraussichtlich 450 Wh/kg erreichen wird. Bis dahin werden Elektrofahrzeuge mit Festkörperbatterien eine deutliche Reichweitensteigerung haben, die mit aktuellen Kraftstofffahrzeugen vergleichbar ist.

Gleichzeitig gab BAIC New Energy den Abschluss der Inbetriebnahme des ersten rein elektrischen Prototypenfahrzeugs mit Festkörperbatteriesystem bekannt. Anfang 2020 kündigte BAIC New Energy den „2029 Plan“ an, der den Aufbau eines diversifizierten Energiesystems mit einem „Drei-in-Eins“-Energieantriebssystem aus Lithium-Ionen-Batterien, Festkörperbatterien und Kraftstoff vorsieht Zellen.

Für diesen bevorstehenden heftigen Kampf hat die Ningde-Ära auch ein entsprechendes Layout erstellt.

Im Mai 2020 enthüllte Zeng Yuqun, Vorsitzender von CATL, dass echte Festkörperbatterien Lithiummetall als negative Elektrode benötigen, um die Energiedichte zu erhöhen. CATL investiert weiterhin in Spitzenforschung und Produktforschung und -entwicklung im Bereich Festkörperbatterien und andere Technologien.

Offensichtlich hat im Bereich der Power-Batterien ein Jamming Battle auf Basis von Solid-State-Batterien leise begonnen und die Technologieführerschaft auf Basis von Solid-State-Batterien wird zum Wendepunkt im Bereich Power-Batterien.

Festkörperbatterien sind immer noch gefesselt

Den Berechnungen von SNEResearchd zufolge wird der Markt für Festkörperbatterien meines Landes 3 voraussichtlich 2025 Milliarden Yuan und 20 2030 Milliarden Yuan erreichen.

Trotz des riesigen Marktes gibt es für Festkörperbatterien zwei große Probleme: Technologie und Kosten. Derzeit gibt es weltweit drei Hauptmaterialsysteme für Festelektrolyte in Festkörperbatterien, nämlich Polymer-Vollfest-, Oxid-Vollfest- und Sulfid-Vollfestelektrolyte. Die von Weilai erwähnte Festkörperbatterie ist eigentlich eine halbfeste Batterie, dh flüssiger Elektrolyt und Mischen von oxidischen Festelektrolyten.

Aus Sicht der Massenproduktionsmöglichkeiten können Festkörperbatterien tatsächlich die aktuellen Sicherheitsprobleme von Flüssigbatterien lösen. Da die Leitfähigkeit der ersten beiden Materialsysteme jedoch eher ein theoretisches Problem als ein Prozessproblem ist, bedarf es noch einiger F&E-Investitionen, um es zu lösen. Außerdem können die „Produktionsgefahren“ des Sulfidsystems vorübergehend nicht wirksam bewältigt werden. Und das Kostenproblem ist größer.

Der Weg zur Industrialisierung von Festkörperbatterien ist noch häufig versperrt. Wenn Sie den Energiedichte-Bonus von Festkörperbatterien wirklich genießen möchten, müssen Sie das negative Lithium-Metall-Elektrodensystem durch eine höhere Energiedichte ersetzen. Dies kann durch die Sicherheit von Festkörperbatterien erreicht werden, und die Batterieenergiedichte kann über 500 Wh/kg erreichen. Aber diese Schwierigkeit ist immer noch sehr groß. Die Forschung und Entwicklung von Festkörperbatterien befindet sich noch im laborwissenschaftlichen Experimentierstadium, das weit von der Industrialisierung entfernt ist.

Als Beispiel kann man anführen, dass Nezha Motors im März 2020 ein neues Modell von Nezha U herausgebracht hat, das mit Festkörperbatterien ausgestattet ist. Laut Nezha Motors plant Nezha U, im Oktober letzten Jahres dem Ministerium für Industrie und Informationstechnologie Bericht zu erstatten. 500 Sets werden produziert. Derzeit fehlen jedoch noch 500 Nezha-Solid-State-Batterieautos.

Aber auch wenn Festkörperbatterien über eine ausgereifte Technologie verfügen, muss die Massenproduktion den Kostenwettbewerb mit flüssigen Lithiumbatterien noch lösen. Li Bin sagte auch, dass die Schwierigkeit der Massenproduktion von Festkörperbatterien darin besteht, dass die Kosten zu hoch sind und das Kostenproblem in der Kommerzialisierung der Festkörperbatterietechnologie liegt. Die größte Herausforderung.

Im Wesentlichen sind die Reichweite und die Nutzungskosten (Kosten des gesamten Fahrzeugs und der Ersatzbatterie) immer noch die Schwachstellen von Elektrofahrzeugen, und der Erfolg jeder neuen Technologie muss diese beiden großen Probleme gleichzeitig lösen. Berechnungen zufolge betragen die Gesamtkosten einer Festkörperbatterie, die auch eine negative Graphitelektrode verwendet, 158.8 $/kWh, was 34 % höher ist als die Gesamtkosten einer Flüssigbatterie von 118.7 $/kWh.

Insgesamt befinden sich Festkörperbatterien noch in einem Übergangsstadium, technische und Kostenprobleme müssen dringend gelöst werden. Nichtsdestotrotz sind Solid-State-Batterien in der zweiten Hälfte des Spiels für die Energiebatterieindustrie immer noch der Spitzenreiter.

Eine neue Runde der Revolution der Batterietechnologie steht bevor, und niemand möchte in der zweiten Hälfte des Kampfes zurückfallen.