در 9 ژانویه، در “2020NIODday” که توسط Weilai برگزار شد، علاوه بر معرفی رسمی ET7، که به عنوان “پیشرفته ترین ادغام فناوری در حال حاضر” شناخته می شود، همچنین اعلام شد که Weilai ET7 به باتری های حالت جامد مجهز شده است. در سه ماهه چهارم سال 2022 خواهد بود. در بازار، چگالی انرژی آن به 360Wh/kg می رسد و با باتری های حالت جامد، مسافت پیموده شده Weilai ET7 می تواند با یک بار شارژ به بیش از 1,000 کیلومتر برسد.

با این حال، لی بین، موسس Weilai، در مورد تامین کننده باتری های حالت جامد سکوت کرد و تنها گفت که Weilai Automobile رابطه همکاری بسیار نزدیکی با تامین کنندگان باتری های حالت جامد دارد و قطعاً شرکت پیشرو در صنعت است. بر اساس سخنان لی بین، دنیای خارج گمان می کند که این تامین کننده باتری حالت جامد احتمالاً در دوره Ningde باشد.

اما مهم نیست که تامین کننده باتری های حالت جامد NIO چه کسی باشد، باتری های حالت جامد بهترین راه حل برای بسیاری از مشکلات در توسعه وسایل نقلیه با انرژی جدید هستند و همچنین یک جهت توسعه مهم در صنعت باتری های قدرت هستند.

یکی از افراد در صنعت باتری‌های برقی معتقد است که باتری‌های حالت جامد در نسل بعدی باتری‌های با کارایی بالا، بالاترین فن‌آوری خواهند بود. حوزه باتری‌های حالت جامد با شرکت‌های زیادی در بازار از جمله شرکت‌های خودروسازی، شرکت‌های باتری‌های نیرو، مؤسسات سرمایه‌گذاری و تحقیقات علمی وارد مرحله یک مسابقه تسلیحاتی شده است. موسسات و سایرین در سه جنبه سرمایه، فناوری و استعداد بازی می کنند. اگر آنها به دنبال تغییر نباشند، از بازی خارج خواهند شد.”

باتری برق در سراسر جهان

گرمایش و سرمایش صنعت باتری های برقی از صنعت خودروهای انرژی جدید جدایی ناپذیر است و با بهبود تدریجی بازار خودروهای انرژی جدید، رقابت در صنعت باتری های قدرت به طور فزاینده ای شدید شده است.

گفتنی است باتری برق به عنوان قلب خودروهای جدید انرژی شناخته می شود که 30 تا 40 درصد هزینه خودرو را به خود اختصاص می دهد. به همین دلیل، صنعت باتری های قدرت زمانی نقطه پیشرفت در عصر بعدی صنعت خودرو به حساب می آمد. با این حال، با سرد شدن سیاست‌ها و بازگشت برندهای خارجی، صنعت باتری‌های برق نیز با همان چالش‌های شدید صنعت خودروسازی انرژی‌های نو مواجه است.

عصر Ningde اولین دوره ای بود که با چالش های شدید روبرو شد.

در 13 ژانویه، سازمان تحقیقات بازار کره جنوبی SNEResearch داده های مربوطه را در مورد بازار جهانی باتری های برق در سال 2020 اعلام کرد. داده ها نشان می دهد که در سال 2020، ظرفیت نصب شده جهانی باتری های برق در خودروهای الکتریکی به 137 گیگاوات ساعت خواهد رسید که یک افزایش سال به سال است. 17 درصد که CATL برای چهارمین سال متوالی قهرمان شد و ظرفیت نصب شده سالانه به 34 گیگاوات ساعت رسید که نسبت به سال گذشته 2 درصد افزایش داشت.

برای شرکت های باتری قدرت، ظرفیت نصب شده موقعیت آنها را در بازار تعیین می کند. اگرچه ظرفیت نصب شده CATL همچنان مزیت خود را حفظ کرده است، اما از منظر افزایش رشد تجارت جهانی، ظرفیت نصب شده CATL بسیار کمتر از نرخ رشد جهانی است. بدون شک، شرکت‌های باتری‌های انرژی ژاپنی و کره‌ای با نمایندگی LG Chem، Panasonic و SKI به سرعت در حال گسترش هستند.

از آنجایی که سیاست جدید یارانه خودروهای انرژی‌زا به طور رسمی در سال 2013 معرفی شد، صنعت باتری‌های نیرو، که ارتباط نزدیکی با صنعت خودروهای انرژی جدید دارد، زمانی شروع به توسعه سریع کرد.

پس از سال 2015، وزارت صنعت و فناوری اطلاعات اسناد سیاستی مانند “استانداردها و استانداردهای صنعت باتری های برق خودرو” و “دایرکتوری سازندگان باتری های برق” را صادر کرد. شرکت های باتری های برق ژاپن و کره جنوبی “اخراج شدند” و توسعه صنعت باتری های برق داخلی به اوج خود رسید.

با این حال، در ژوئن 2019، با سیاست‌های سخت‌گیرانه، آستانه‌های بالاتر و تغییر مسیرها، تعداد زیادی از شرکت‌های باتری‌های برق دوره‌ای از مبارزه را تجربه کردند و در نهایت ناپدید شدند. تا سال 2020، تعداد شرکت های داخلی باتری برق به بیش از 20 کاهش یافته است.

در عین حال، شرکت‌های باتری‌های برق سرمایه‌گذاری خارجی مدت‌هاست که آماده انتقال چربی در بازار چین هستند. از سال 2018، شرکت‌های باتری برق ژاپنی و کره‌ای مانند Samsung SDI، LG Chem، SKI و غیره شروع به تسریع “ضد حمله” بازار چین و افزایش ظرفیت تولید باتری‌های برق کرده‌اند. از این میان، کارخانه های باتری برق سامسونگ SDI و LG Chem تکمیل و به تولید رسیده است. بازار باتری برق داخلی با ارائه الگوی “کشتن سه پادشاهی” چین، ژاپن و کره جنوبی.

تهاجمی ترین آنها LG Chem است. از آنجایی که سری مدل 3 تولید شده توسط کارخانه گیگافکتوری شانگهای تسلا از باتری های ال جی شیمی استفاده می کند، نه تنها باعث رشد سریع ال جی شیم شده است، بلکه دوران Ningde را نیز مسدود کرده است. در سه ماهه اول سال 2020، LG Chem که در ابتدا رتبه سوم را به خود اختصاص داده بود، با یک ضربه سریع از دوران Ningde پیشی گرفت و با سهم بازار به بزرگترین شرکت باتری برق جهان تبدیل شد.

در همان زمان، BYD نیز حمله ای را آغاز کرد.

در مارس 2020، BYD باتری های تیغه ای را منتشر کرد و شروع به عرضه آنها به شرکت های خودروسازی شخص ثالث کرد. وانگ چوانفو گفت: “بر اساس استراتژی بزرگ باز کردن کامل، تقسیم مستقل BYD Battery در دستور کار قرار گرفته است و انتظار می‌رود که در حدود سال 2022 یک IPO انجام دهد.”

در واقع، باتری‌های تیغه‌ای بیشتر در مورد پیشرفت در فناوری تولید و پردازش باتری هستند و هیچ نوآوری در مواد و فناوری ندارند. در حال حاضر، باتری لیتیومی سه تایی و باتری لیتیوم آهن فسفات که معمولاً در خودروهای الکتریکی استفاده می‌شوند، هر دو باتری‌های لیتیوم یونی هستند و باتری لیتیومی با بالاترین چگالی انرژی 260 وات ساعت بر کیلوگرم است. صنعت عموماً معتقد است که چگالی انرژی باتری‌های لیتیوم یونی نزدیک به حد مجاز است. تجاوز از 300Wh/kg مشکل است.

بازی با ورق نیمه دوم آغاز شد

یک واقعیت غیرقابل انکار این است که هرکس بتواند ابتدا از گلوگاه فنی عبور کند، در نیمه دوم می تواند از این فرصت استفاده کند.

در اوایل دسامبر 2019، وزارت صنعت و فناوری اطلاعات “طرح توسعه صنعت خودروهای انرژی نوین (2021-2035)” را منتشر کرد که شامل تسریع تحقیق و توسعه و صنعتی کردن فناوری باتری های قدرت حالت جامد به عنوان “هسته خودروهای انرژی نو” بود. پروژه تحقیقاتی فناوری». باتری حالت جامد را به سطح استراتژیک ملی ارتقا دهید.

در سال‌های اخیر، شرکت‌های اصلی خودروسازی در داخل و خارج از کشور، مانند تویوتا، نیسان رنو، GM، BAIC و SAIC، شروع به افزایش تحقیق و توسعه و صنعتی‌سازی باتری‌های حالت جامد کرده‌اند. در همان زمان، شرکت های باتری مانند Tsingtao Energy، LG Chem، و ماساچوست آماده سازی انرژی جامد برای ساخت کارخانه های باتری های حالت جامد نیز آغاز شده اند، از جمله خطوط تولید باتری های حالت جامد که قبلاً به بهره برداری رسیده اند.

در مقایسه با باتری‌های لیتیومی سنتی، باتری‌های حالت جامد مزایای زیادی مانند چگالی انرژی بالاتر، ایمنی بهتر و اندازه کوچک‌تر دارند و توسط صنعت به عنوان مسیر توسعه باتری‌های قدرت در نظر گرفته می‌شوند.

برخلاف باتری های لیتیومی که از الکترولیت ها به عنوان الکترولیت استفاده می کنند، فناوری باتری های حالت جامد از ترکیبات شیشه جامد ساخته شده از لیتیوم و سدیم به عنوان مواد رسانا استفاده می کند. از آنجایی که ماده رسانای جامد سیالیت ندارد، مشکل دندریت‌های لیتیوم به طور طبیعی حل می‌شود و دیافراگم میانی و ماده آند گرافیت برای اطمینان از پایداری حذف می‌شوند و در فضای زیادی صرفه‌جویی می‌شود. به این ترتیب می توان نسبت مواد الکترود را تا حد امکان در فضای محدود باتری افزایش داد و در نتیجه چگالی انرژی را افزایش داد. در تئوری، باتری های حالت جامد می توانند به راحتی به چگالی انرژی بیش از 300 وات ساعت بر کیلوگرم دست یابند. این بار Weilai ادعا می‌کند که باتری‌های حالت جامد که استفاده می‌کند، به چگالی انرژی فوق‌العاده 360 وات ساعت بر کیلوگرم دست یافته‌اند.

خودی های صنعت فوق نیز معتقدند که این باتری گام مهمی به سوی آینده برقی سازی خواهد بود. انتظار می رود چگالی انرژی باتری های حالت جامد به دو تا سه برابر باتری های لیتیوم یون فعلی برسد و نسبت به باتری های فعلی سبک تر، عمر طولانی تر و ایمن تر باشد.

ایمنی همیشه سایه ای بر صنعت باتری های برق بوده است.

در سال 2020، کشور من در مجموع 199 فراخوان خودرو را اجرا کرد که شامل 6,682,300،31،XNUMX خودرو بود که از این تعداد XNUMX خودروی انرژی نو فراخوان شد. در بازیافت وسایل نقلیه انرژی جدید، باتری برق ممکن است خطرات ایمنی بالقوه ای مانند فرار حرارتی و احتراق خود به خودی داشته باشد. هنوز هم بازیافت وسایل نقلیه با انرژی جدید است. دلیل اصلی. در مقابل، بزرگترین ویژگی الکترولیت های جامد این است که سوزاندن آنها آسان نیست، در نتیجه ایمنی وسایل نقلیه جدید انرژی را به طور اساسی بهبود می بخشد.

تویوتا خیلی زود وارد عرصه باتری های حالت جامد شد. از سال 2004، تویوتا در حال توسعه باتری‌های حالت جامد بوده و فناوری باتری‌های حالت جامد دست اول را انباشته کرده است. در ماه می 2019، تویوتا نمونه هایی از باتری تمام جامد خود را که در مرحله تولید آزمایشی است، به نمایش گذاشت. طبق برنامه تویوتا، این شرکت قصد دارد تا سال 2025 چگالی انرژی باتری های حالت جامد را به بیش از دو برابر چگالی انرژی باتری های لیتیومی موجود افزایش دهد که انتظار می رود به 450 وات ساعت بر کیلوگرم برسد. تا آن زمان، وسایل نقلیه الکتریکی مجهز به باتری های حالت جامد، افزایش قابل توجهی در برد کروز خواهند داشت که قابل مقایسه با خودروهای سوخت فعلی است.

در همان زمان، BAIC New Energy همچنین از تکمیل راه اندازی اولین نمونه اولیه خودروی الکتریکی خالص مجهز به سیستم باتری حالت جامد خبر داد. در ابتدای سال 2020، BAIC New Energy “طرح 2029” را اعلام کرد که شامل ساخت یک سیستم انرژی متنوع با یک سیستم محرک انرژی “سه در یک” از باتری‌های لیتیوم یون، باتری‌های حالت جامد و سوخت است. سلول ها.

برای این نبرد شدید پیش رو، دوره Ningde نیز طرح مربوطه را ایجاد کرده است.

در می 2020، Zeng Yuqun، رئیس CATL، فاش کرد که باتری‌های حالت جامد واقعی به فلز لیتیوم به عنوان الکترود منفی برای افزایش چگالی انرژی نیاز دارند. CATL به سرمایه گذاری در تحقیقات پیشرفته و تحقیق و توسعه محصولات در باتری های حالت جامد و سایر فناوری ها ادامه می دهد.

بدیهی است که در زمینه باتری های قدرت، نبرد پارازیت مبتنی بر باتری های حالت جامد بی سر و صدا آغاز شده است و رهبری فناوری مبتنی بر باتری های حالت جامد به نقطه عطفی در زمینه باتری های قدرت تبدیل خواهد شد.

باتری های حالت جامد همچنان با غل و زنجیر مواجه هستند

طبق محاسبات SNEResearchd، انتظار می رود فضای بازار باتری حالت جامد کشور من در سال 3 به 2025 میلیارد یوان و در سال 20 به 2030 میلیارد یوان برسد.

با وجود فضای بزرگ بازار، دو مشکل عمده برای باتری های حالت جامد وجود دارد، فناوری و هزینه. در حال حاضر، سه سیستم مواد اصلی برای الکترولیت های جامد در باتری های حالت جامد در جهان وجود دارد که عبارتند از الکترولیت های تمام جامد پلیمری، الکترولیت های تمام جامد اکسیدی و الکترولیت های تمام جامد سولفیدی. باتری حالت جامد ذکر شده توسط Weilai در واقع یک باتری نیمه جامد است، یعنی الکترولیت مایع و مخلوط الکترولیت های جامد اکسیدی.

از منظر امکانات تولید انبوه، باتری های حالت جامد در واقع می توانند مسائل ایمنی فعلی باتری های مایع را حل کنند. با این حال، از آنجایی که رسانایی دو سیستم ماده اول یک مشکل تئوری است تا یک مشکل فرآیندی، هنوز برای حل آن به مقدار مشخصی از سرمایه گذاری تحقیق و توسعه نیاز دارد. علاوه بر این، “خطرات تولید” سیستم سولفید را نمی توان به طور موقت به طور موثر مقابله کرد. و مشکل هزینه بزرگتر است.

راه صنعتی شدن باتری های حالت جامد هنوز به طور مکرر مسدود است. اگر می‌خواهید واقعاً از مزایای چگالی انرژی باتری‌های حالت جامد لذت ببرید، باید سیستم الکترود منفی فلز لیتیوم را با چگالی انرژی بالاتر جایگزین کنید. این را می توان از طریق ایمنی باتری های حالت جامد به دست آورد و چگالی انرژی باتری می تواند به بیش از 500 وات ساعت بر کیلوگرم برسد. اما این سختی همچنان بسیار زیاد است. تحقیق و توسعه باتری های حالت جامد هنوز در مرحله آزمایش علمی آزمایشگاهی است که با صنعتی شدن فاصله زیادی دارد.

نمونه ای که می توان ذکر کرد این است که در مارس 2020، Nezha Motors مدل جدیدی از Nezha U مجهز به باتری های حالت جامد را عرضه کرد. به گزارش نژا موتورز، نژا یو در نظر دارد مهرماه سال گذشته به وزارت صنعت و فناوری اطلاعات گزارش دهد. 500 مجموعه تولید می شود. با این حال، تا کنون، 500 خودروی باطری حالت جامد نژا هنوز مفقود هستند.

با این حال، حتی اگر باتری‌های حالت جامد دارای فناوری بالغ باشند، تولید انبوه همچنان نیاز به حل رقابت هزینه با باتری‌های لیتیوم مایع دارد. لی بین همچنین گفت که دشواری تولید انبوه باتری های حالت جامد این است که هزینه آن بسیار بالاست و مشکل هزینه تجاری سازی فناوری باتری های حالت جامد است. بزرگترین چالش

اساساً محدوده حرکت و هزینه استفاده (هزینه کل وسیله نقلیه و باتری جایگزین) هنوز حلقه های ضعیف وسایل نقلیه الکتریکی هستند و موفقیت هر فناوری جدید باید این دو مشکل عمده را همزمان حل کند. طبق محاسبات، کل هزینه یک باتری حالت جامد که از الکترود منفی گرافیت نیز استفاده می کند، 158.8 دلار در کیلووات ساعت است که 34 درصد بیشتر از هزینه کل باتری مایع 118.7 دلار در کیلووات ساعت است.

به طور کلی، باتری‌های حالت جامد هنوز در مرحله انتقالی هستند و مشکلات فنی و هزینه باید فوراً حل شود. با این وجود، برای صنعت باتری های قدرت، باتری های حالت جامد همچنان در نیمه دوم بازی جایگاه بالایی دارند.

دور جدیدی از انقلاب فناوری باتری در راه است و هیچ کس نمی خواهد در نیمه دوم نبرد عقب بماند.