site logo

Τεχνολογία μπαταρίας λιθίου ισχύος της LG Chem Samsung SDI Panasonic

Καθώς είναι καιρός να μειωθούν πλήρως οι επιδοτήσεις για νέα ενεργειακά οχήματα της χώρας μου, η LG Chem, η Samsung SDI, η Panasonic και άλλοι γίγαντες μπαταριών ιόντων λιθίου στο εξωτερικό συγκεντρώνουν κρυφά τη δύναμή τους, σκοπεύοντας να επωφεληθούν από το κορυφαίο πλεονέκτημα για να εξουδετερώσουν τα επερχόμενα μη επιδοτούμενη αγορά.

Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματά τους είναι το πλεονέκτημα έρευνας και ανάπτυξης τεχνολογίας μπαταριών που οδηγεί στην ανάπτυξη της παγκόσμιας βιομηχανίας μπαταριών ιόντων λιθίου ισχύος.

➤LG Chem: Βασική έρευνα υλικών + συνεχής υψηλή επένδυση

Η LG Chem συνεργάζεται με OEM που καλύπτουν πολλές παγκόσμιες μάρκες όπως αμερικανικές, ιαπωνικές και κορεάτικες. Διαθέτει βαθιά ερευνητικά πλεονεκτήματα στον τομέα των βασικών υλικών και ταυτόχρονα θεωρεί το «Automobile Battery Development Center» ως ανεξάρτητο οργανισμό που ανήκει στον επιχειρηματικό τομέα μπαταριών, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

▼LG Δομή Οργανισμού Χημικής Έρευνας

Με δεκαετίες πλεονεκτημάτων στην έρευνα υλικών, η LG Chem μπορεί να εισάγει μοναδικές τεχνολογίες σε θετικά και αρνητικά υλικά, διαχωριστές κ.λπ., στο σχεδιασμό του προϊόντος για πρώτη φορά και να αντικατοπτρίζει άμεσα τη μοναδική τεχνολογία στη διαδικασία έρευνας και ανάπτυξης κυττάρων. Μπορεί να παρέχει ολόκληρο το χαρτοφυλάκιο προϊόντων που σχετίζεται με την τροφοδοσία μπαταριών ιόντων λιθίου από την ανάπτυξη Cell, module, BMS και Pack έως την τεχνική υποστήριξη.

Η υποστήριξη της έρευνας και ανάπτυξης της τεχνολογίας της LG Chem συνίσταται σε διαρκή επένδυση υψηλού κεφαλαίου. Σύμφωνα με στοιχεία έρευνας, η συνολική χρηματοδότηση Ε&Α και οι επενδύσεις ανθρώπινου δυναμικού της LG Chem συνέχισαν να αυξάνονται από το 2013. Μέχρι το 2017, οι επενδύσεις Ε&Α έφτασαν τα 3.5 δισεκατομμύρια γιουάν (RMB), καταλαμβάνοντας την πρώτη θέση μεταξύ των παγκόσμιων εταιρειών μπαταριών σε επενδύσεις Ε&Α εκείνη τη χρονιά.

Τα πλεονεκτήματα πόρων των ανάντη πρώτων υλών και η ανεξάρτητη ικανότητα των συνδέσμων παραγωγής παρέχουν μια ισχυρή εγγύηση για την τριμερή διαδρομή μαλακών πακέτων της LG Chem με υψηλότερο συνολικό κόστος και υψηλότερα τεχνικά κατώφλια.

Όσον αφορά τις τεχνικές αναβαθμίσεις διαδρομών, η LG Chem εργάζεται επί του παρόντος σκληρά από το soft πακέτο NCM622 σε NCM712 ή NCMA712.

Σε συνέντευξή του στα ΜΜΕ, ο CFO της LG Chemical δήλωσε ότι η διαδρομή αναβάθμισης υλικού θετικών ηλεκτροδίων της εταιρείας από το 622 στο 712 ή ακόμα και το 811, η LG έχει ξεχωριστά σχέδια για την αντιστοίχιση της μεθόδου μαλακής συσκευασίας και της κυλινδρικής μεθόδου και την εφαρμογή της κατάντη μοντέλα (το μαλακό πακέτο δεν θα αναπτυχθεί προς το παρόν 811 , Και το κυλινδρικό NCM811 εφαρμόζεται επί του παρόντος μόνο σε ηλεκτρικά λεωφορεία).

Ωστόσο, είτε πρόκειται για θετικό ηλεκτρόδιο NCMA είτε για θετικό ηλεκτρόδιο NCM712, το σχέδιο μαζικής παραγωγής της LG Chem έχει προγραμματιστεί για τουλάχιστον δύο χρόνια, το οποίο είναι πολύ πιο συντηρητικό από το σχέδιο διαδρομής υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο της Panasonic.

➤Samsung SDI: Συνεργασία με ερευνητικά ιδρύματα + συνεχείς επενδύσεις υψηλής έντασης

Η Samsung SDI υιοθετεί ένα μοντέλο συνεργασίας παρόμοιο με αυτό της CATL στον τομέα της έρευνας και ανάπτυξης: συνεργάζεται με εγχώρια και ξένα πανεπιστημιακά ερευνητικά ιδρύματα για τη δημιουργία σημαντικών τεχνικών ζητημάτων, την επίλυση εμπορικής ανάπτυξης από κοινού και την από κοινού προώθηση ερευνητικών έργων για τη δημιουργία συνεργειών.

▼Samsung Οργανόγραμμα SDI

Η Samsung SDI και η LG Chem έχουν διαφορετικές τεχνικές διαδρομές. Έχουν κυρίως τετράγωνο σχήμα. Παράλληλα, παρακολουθούν ενεργά την παραγωγή 21700 μπαταριών. Τα υλικά καθόδου χρησιμοποιούν κυρίως τριμερή υλικά NCM και NCA. Ωστόσο, η επένδυσή της στην έρευνα και ανάπτυξη είναι επίσης πολύ ισχυρή.

Σύμφωνα με τα στοιχεία της έρευνας, η επένδυση Ε&Α της Samsung SDI το 2014 έφτασε τα 620,517 εκατομμύρια won, αντιπροσωπεύοντας το 7.39% των πωλήσεων. Οι επενδύσεις Ε&Α το 2017 ήταν 2.8 δισεκατομμύρια γιουάν (RMB). Όσον αφορά σημαντικά ζητήματα στον τομέα των μπαταριών και υλικών επόμενης γενιάς, υποστηρίζοντας την ανάπτυξη διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται στενά με τα ζητήματα, θα διερευνήσουμε ανταγωνιστικές πατέντες και θα ανοίξουμε νέους επιχειρηματικούς τομείς.

Η πρισματική μπαταρία Samsung SDI έχει φτάσει στο επίπεδο της ενεργειακής πυκνότητας 210-230wh/kg.

Σύμφωνα με τον Wei Wei, αντιπρόεδρο της Samsung SDI στη χώρα μου στο φετινό Φόρουμ Ηλεκτρικών Οχημάτων, η Samsung θα αναπτύξει δυναμικά την τέταρτη γενιά προϊόντων από το υλικό καθόδου (οδός NCA), την τεχνολογία ηλεκτρολυτών και ανόδου στο μέλλον. Μετά την κυκλοφορία της μπαταρίας τέταρτης γενιάς με ενεργειακή πυκνότητα 270-280 wh/kg, σχεδιάζει να συνεχίσει να αναπτύσσει το προϊόν πέμπτης γενιάς με προγραμματισμένη ενεργειακή πυκνότητα 300 wh/kg στη διαδρομή υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο.

Η τετραγωνική κατεύθυνση ανάπτυξης της εταιρείας περιλαμβάνει επίσης «μπαταρίες χαμηλού ύψους» με βελτιωμένο μέγεθος μοντέλου, εισαγωγή υλικών γρήγορης φόρτισης και συνολικά ελαφριά πακέτα. Εκτός από τις πρισματικές μπαταρίες, η Samsung SDI διαθέτει επίσης διάταξη στον τομέα των μπαταριών στερεάς κατάστασης και των κυλινδρικών μπαταριών. Το 2017, η Samsung SDI παρουσίασε μπαταρίες στερεάς κατάστασης και μονάδες μπαταριών βασισμένες σε 21700 κυλινδρικές κυψέλες στην Έκθεση Αυτοκινήτου της Βόρειας Αμερικής, επιδεικνύοντας την ικανότητα ανάπτυξης σε πολλαπλές διαδρομές.

Αξίζει να αναφερθεί ότι η Samsung SDI υποστηρίζεται από την ισχυρή Ε&Α και δύναμη πόρων του Ομίλου Samsung, και έχει επίσης τη δυνατότητα να παρέχει ηλεκτρικές λύσεις μπαταριών ιόντων λιθίου για ολόκληρη την αλυσίδα της βιομηχανίας.

➤Panasonic: Εγγενή πλεονεκτήματα κυλίνδρου + υποστήριξης Tesla

Το 1998, η Panasonic ξεκίνησε τη μαζική παραγωγή κυλινδρικών μπαταριών ιόντων λιθίου για φορητούς υπολογιστές και κατασκεύασε μια κορυφαία στον κλάδο γραμμή παραγωγής για μπαταρίες ιόντων λιθίου. Τον Νοέμβριο του 2008, η Panasonic ανακοίνωσε τη συγχώνευση με τη Sanyo Electric και έγινε ο μεγαλύτερος προμηθευτής μπαταριών ιόντων λιθίου στον κόσμο.

Η διάταξη Ε&Α της Panasonic στον τομέα των ηλεκτρικών μπαταριών ιόντων λιθίου βασίζεται στη μακροχρόνια συνεργασία της με μάρκες όπως η Tesla και η Toyota, με επίκεντρο την ιαπωνική και την αμερικανική αγορά. Η σταθερή βάση που έχει συσσωρεύσει στον κλάδο των μπαταριών λιθίου για καταναλωτές έχει μεγιστοποιήσει τα εγγενή πλεονεκτήματα της κυλινδρικής μεθόδου ώριμης τεχνολογίας και υψηλής συνέπειας και έχει επιτύχει μια μονάδα μπαταρίας υψηλής ενεργειακής πυκνότητας και σταθερού κύκλου κατάλληλη για μοντέλα Tesla.

Κοιτάζοντας πίσω στις προηγούμενες γενιές μπαταριών Panasonic που ήταν εξοπλισμένες από το Roadster έως το Model 3 σήμερα, η βελτίωση στο επίπεδο τεχνικής μεθόδου επικεντρώνεται στη βελτίωση του υλικού της καθόδου και του μεγέθους του κυλίνδρου.

Όσον αφορά τα υλικά καθόδου, η Tesla χρησιμοποίησε καθόδους οξειδίου του λιθίου κοβαλτίου στις πρώτες μέρες, η ModelS άρχισε να μεταβαίνει στο NCA και τώρα η χρήση NCA υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο στο Μοντέλο 3, η Panasonic είναι ο ηγέτης της βιομηχανίας στη βελτίωση των υλικών καθόδου στην αναζήτηση υψηλής ενεργειακής πυκνότητας.

Εκτός από τα υλικά των θετικών ηλεκτροδίων, η κυλινδρική μέθοδος έχει εξελιχθεί από τον τύπο 18650 στον τύπο 21700 και η τάση αναζήτησης μεγαλύτερης ηλεκτρικής χωρητικότητας ενός κυττάρου ηγείται επίσης από την Panasonic. Ενώ προάγουν τη βελτίωση της απόδοσης των μπαταριών, οι μεγάλες μπαταρίες μειώνουν τη δυσκολία διαχείρισης του συστήματος πακέτων και μειώνουν το κόστος των μεταλλικών δομικών μερών και των αγώγιμων συνδέσεων των πακέτων μπαταριών, μειώνοντας έτσι το κόστος και αυξάνοντας την ενεργειακή πυκνότητα.