9 जनवरी को, वेलाई द्वारा आयोजित “2020NIODay” में, ET7 की आधिकारिक शुरुआत के अलावा, जिसे “वर्तमान में सबसे उन्नत प्रौद्योगिकी एकीकरण” के रूप में जाना जाता है, यह भी घोषणा की गई थी कि Weilai ET7 सॉलिड-स्टेट बैटरी से लैस है। 2022 की चौथी तिमाही में होगा। बाजार में, इसकी ऊर्जा घनत्व 360Wh/kg तक पहुंच जाती है, और सॉलिड-स्टेट बैटरी के साथ, Weilai ET7 का माइलेज एक बार चार्ज करने पर 1,000 किलोमीटर से अधिक तक पहुंच सकता है।

हालांकि, वीलाई के संस्थापक ली बिन, सॉलिड-स्टेट बैटरी के आपूर्तिकर्ता पर चुप थे, केवल यह कहते हुए कि वीलाई ऑटोमोबाइल का सॉलिड-स्टेट बैटरी आपूर्तिकर्ताओं के साथ बहुत करीबी सहकारी संबंध है और निश्चित रूप से उद्योग की अग्रणी कंपनी है। ली बिन के शब्दों के आधार पर, बाहरी दुनिया को संदेह है कि यह सॉलिड-स्टेट बैटरी आपूर्तिकर्ता निंगडे युग में होने की संभावना है।

लेकिन कोई फर्क नहीं पड़ता कि एनआईओ का सॉलिड-स्टेट बैटरी सप्लायर कौन है, सॉलिड-स्टेट बैटरी नई ऊर्जा वाहनों के विकास में कई समस्याओं का सबसे अच्छा समाधान है, और वे पावर बैटरी उद्योग में एक महत्वपूर्ण विकास दिशा भी हैं।

A person in the power battery industry believes that solid-state batteries will be the technological commanding heights of the next generation of high-performance power batteries. “The field of solid-state batteries has entered the stage of an’arms race’ with many market participants, including car companies, power battery companies, investment institutions, and scientific research. Institutions and others are playing games in the three aspects of capital, technology, and talent. If they don’t seek change, they will be out of the game.”

पूरी दुनिया में पावर बैटरी

पावर बैटरी उद्योग का ताप और शीतलन नई ऊर्जा ऑटोमोबाइल उद्योग से अविभाज्य है, और नई ऊर्जा ऑटोमोबाइल बाजार की क्रमिक वसूली के साथ, बिजली बैटरी उद्योग में प्रतिस्पर्धा तेजी से भयंकर हो गई है।

यह उल्लेखनीय है कि पावर बैटरी को नए ऊर्जा वाहनों के “हृदय” के रूप में जाना जाता है, जो वाहन की लागत का 30% से 40% तक होता है। इस कारण से, मोटर वाहन उद्योग के अगले युग में पावर बैटरी उद्योग को एक बार एक सफलता बिंदु माना जाता था। हालांकि, नीतियों के ठंडा होने और विदेशी ब्रांडों की वापसी के साथ, पावर बैटरी उद्योग को भी नई ऊर्जा ऑटोमोबाइल उद्योग के समान गंभीर चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है।

निंगडे युग सबसे पहले गंभीर चुनौतियों का सामना करने वाला था।

13 जनवरी को, दक्षिण कोरियाई बाजार अनुसंधान संगठन एसएनईरिसर्च ने 2020 में वैश्विक पावर बैटरी बाजार पर प्रासंगिक डेटा की घोषणा की। डेटा से पता चलता है कि 2020 में, इलेक्ट्रिक वाहनों पर पावर बैटरी की वैश्विक स्थापित क्षमता 137GWh तक पहुंच जाएगी, जो साल-दर-साल की वृद्धि है। 17%, जिसमें से CATL ने लगातार चौथे वर्ष चैंपियनशिप जीती, और वार्षिक स्थापित क्षमता 34GWh तक पहुंच गई, साल-दर-साल 2% की वृद्धि।

पावर बैटरी कंपनियों के लिए, स्थापित क्षमता उनकी बाजार स्थिति को निर्धारित करती है। हालांकि सीएटीएल की स्थापित क्षमता अभी भी एक लाभ बरकरार रखती है, वैश्विक व्यापार वृद्धि में वृद्धि के परिप्रेक्ष्य से, सीएटीएल की स्थापित क्षमता वैश्विक विकास दर से काफी कम है। संदेह में, एलजी केम, पैनासोनिक और एसकेआई द्वारा प्रतिनिधित्व की जाने वाली जापानी और कोरियाई पावर बैटरी कंपनियां तेजी से विस्तार कर रही हैं।

चूंकि नई ऊर्जा वाहन सब्सिडी नीति को आधिकारिक तौर पर 2013 में पेश किया गया था, पावर बैटरी उद्योग, जो कि नई ऊर्जा वाहन उद्योग से निकटता से संबंधित है, ने एक बार तेजी से विकास की शुरुआत की।

2015 के बाद, उद्योग और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय ने “ऑटोमोटिव पावर बैटरी उद्योग मानक और मानक” और “पावर बैटरी निर्माता निर्देशिका” जैसे नीति दस्तावेज जारी किए। जापानी और दक्षिण कोरियाई पावर बैटरी कंपनियों को “निष्कासित” किया गया, और घरेलू पावर बैटरी उद्योग का विकास अपने चरम पर पहुंच गया।

हालांकि, जून 2019 में, सख्त नीतियों, उच्च सीमाओं और मार्गों में बदलाव के साथ, बड़ी संख्या में पावर बैटरी कंपनियों ने संघर्ष की अवधि का अनुभव किया और अंततः गायब हो गई। 2020 तक, घरेलू बिजली बैटरी कंपनियों की संख्या 20 से अधिक हो गई है।

इसी समय, विदेशी निवेश वाली बिजली बैटरी कंपनियां लंबे समय से चीनी बाजार में वसा को स्थानांतरित करने के लिए तैयार हैं। 2018 के बाद से, जापानी और कोरियाई पावर बैटरी कंपनियों जैसे सैमसंग एसडीआई, एलजी केम, एसकेआई, आदि ने चीनी बाजार के “जवाबी हमले” में तेजी लाने और बिजली बैटरी उत्पादन क्षमता का विस्तार करना शुरू कर दिया है। उनमें से, सैमसंग एसडीआई और एलजी केम की पावर बैटरी फैक्ट्रियां पूरी हो चुकी हैं और उत्पादन में लग गई हैं। घरेलू बिजली बैटरी बाजार चीन, जापान और दक्षिण कोरिया के “तीन साम्राज्यों की हत्या” पैटर्न पेश करता है।

सबसे आक्रामक एलजी केम है। चूंकि टेस्ला की शंघाई गिगाफैक्ट्री द्वारा निर्मित मॉडल 3 श्रृंखला एलजी केम बैटरी का उपयोग करती है, इसने न केवल एलजी केम के तेजी से विकास को प्रेरित किया है, बल्कि निंगडे युग को भी अवरुद्ध कर दिया है। 2020 की पहली तिमाही में, एलजी केम, जो मूल रूप से तीसरे स्थान पर था, ने एक झटके में निंगडे युग को पीछे छोड़ दिया और बाजार हिस्सेदारी के साथ दुनिया की सबसे बड़ी पावर बैटरी कंपनी बन गई।

उसी समय, BYD ने भी एक आक्रामक शुरुआत की।

मार्च 2020 में, BYD ने ब्लेड बैटरी जारी की और उन्हें थर्ड-पार्टी कार कंपनियों को आपूर्ति करना शुरू किया। वांग चुआनफू ने कहा, “पूर्ण उद्घाटन की भव्य रणनीति के तहत, बीवाईडी बैटरी के स्वतंत्र विभाजन को एजेंडे में रखा गया है, और 2022 के आसपास आईपीओ आयोजित करने की उम्मीद है।”

वास्तव में, ब्लेड बैटरी बैटरी उत्पादन और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी में सुधार के बारे में अधिक हैं, और सामग्री और प्रौद्योगिकी में कोई सफलता नवाचार नहीं है। वर्तमान में, इलेक्ट्रिक वाहनों में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली टर्नरी लिथियम बैटरी और लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी दोनों लिथियम-आयन बैटरी हैं, और उच्चतम ऊर्जा घनत्व वाली लिथियम बैटरी 260Wh / किग्रा है। उद्योग आमतौर पर मानता है कि लिथियम-आयन बैटरी का ऊर्जा घनत्व सीमा के करीब है। 300Wh/kg से अधिक होना मुश्किल है।

दूसरे हाफ का कार्ड गेम शुरू हो गया है

एक निर्विवाद तथ्य यह है कि जो कोई भी पहले तकनीकी अड़चन को तोड़ सकता है, वह दूसरे हाफ में अवसर को भुनाने में सक्षम होगा।

दिसंबर 2019 की शुरुआत में, उद्योग और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय ने “नई ऊर्जा वाहन उद्योग विकास योजना (2021-2035)” जारी की, जिसमें “नई ऊर्जा वाहन कोर” के रूप में ठोस-राज्य बिजली बैटरी प्रौद्योगिकी के अनुसंधान एवं विकास और औद्योगीकरण को तेज करना शामिल था। प्रौद्योगिकी अनुसंधान परियोजना ”। सॉलिड-स्टेट बैटरी को राष्ट्रीय रणनीतिक स्तर पर बढ़ावा देना।

हाल के वर्षों में, टोयोटा, निसान रेनॉल्ट, जीएम, बीएआईसी, और एसएआईसी जैसी देश और विदेश में मुख्यधारा की ऑटोमोबाइल कंपनियों ने आरएंडडी और सॉलिड-स्टेट बैटरी के औद्योगीकरण को आगे बढ़ाना शुरू कर दिया है। साथ ही, सॉलिड-स्टेट बैटरी फैक्ट्रियों के निर्माण के लिए सिंग्टाओ एनर्जी, एलजी केम और मैसाचुसेट्स सॉलिड एनर्जी की तैयारी जैसी बैटरी कंपनियां भी शुरू हो गई हैं, जिसमें सॉलिड-स्टेट बैटरी उत्पादन लाइनें भी शामिल हैं, जिन्हें पहले ही ऑपरेशन में डाल दिया गया है।

पारंपरिक लिथियम बैटरी की तुलना में, सॉलिड-स्टेट बैटरी के कई फायदे हैं जैसे उच्च ऊर्जा घनत्व, बेहतर सुरक्षा और छोटे आकार, और उद्योग द्वारा इसे पावर बैटरी की विकास दिशा माना जाता है।

इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करने वाली लिथियम बैटरी के विपरीत, सॉलिड-स्टेट बैटरी तकनीक लिथियम और सोडियम से बने ठोस ग्लास यौगिकों का उपयोग प्रवाहकीय सामग्री के रूप में करती है। चूंकि ठोस प्रवाहकीय सामग्री में तरलता नहीं होती है, लिथियम डेंड्राइट्स की समस्या स्वाभाविक रूप से हल हो जाती है, और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए मध्यवर्ती डायाफ्राम और ग्रेफाइट एनोड सामग्री को हटाया जा सकता है, जिससे बहुत सारी जगह बच जाती है। इस तरह, बैटरी के सीमित स्थान में इलेक्ट्रोड सामग्री के अनुपात को यथासंभव बढ़ाया जा सकता है, जिससे ऊर्जा घनत्व में वृद्धि होती है। सिद्धांत रूप में, सॉलिड-स्टेट बैटरी आसानी से 300Wh/kg से अधिक का ऊर्जा घनत्व प्राप्त कर सकती है। इस बार वेलाई का दावा है कि इसके द्वारा उपयोग की जाने वाली सॉलिड-स्टेट बैटरी ने 360Wh/kg का अल्ट्रा-हाई एनर्जी डेंसिटी हासिल किया है।

उपर्युक्त उद्योग के अंदरूनी सूत्र भी मानते हैं कि यह बैटरी विद्युतीकरण के भविष्य की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम होगी। सॉलिड-स्टेट बैटरियों का ऊर्जा घनत्व वर्तमान लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में दो से तीन गुना तक पहुंचने की उम्मीद है, और यह वर्तमान बैटरी की तुलना में हल्का, लंबा जीवन और सुरक्षित होगा।

पावर बैटरी उद्योग पर सुरक्षा हमेशा एक छाया रही है।

2020 में, मेरे देश ने कुल 199 कार रिकॉल को लागू किया, जिसमें 6,682,300 वाहन शामिल थे, जिनमें से 31 नए ऊर्जा वाहनों को वापस बुला लिया गया था। नई ऊर्जा वाहनों के पुनर्चक्रण में, बिजली की बैटरी में संभावित सुरक्षा खतरे हो सकते हैं जैसे थर्मल भगोड़ा और स्वतःस्फूर्त दहन। यह अभी भी नई ऊर्जा वाहनों का पुनर्चक्रण है। मुख्य कारण। इसके विपरीत, ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स की सबसे बड़ी विशेषता यह है कि उन्हें जलाना आसान नहीं होता है, जिससे मौलिक रूप से नई ऊर्जा वाहनों की सुरक्षा में सुधार होता है।

Toyota entered the field of solid-state batteries very early. Since 2004, Toyota has been developing all-solid-state batteries and has accumulated first-hand solid-state battery technology. In May 2019, Toyota exhibited samples of its all-solid-state battery that is in the trial production stage. According to Toyota’s plan, it plans to increase the energy density of solid-state batteries to more than twice the energy density of existing lithium batteries by 2025, which is expected to reach 450Wh/kg. By then, electric vehicles equipped with solid-state batteries will have a significant increase in cruising range, which is comparable to current fuel vehicles.

साथ ही, BAIC न्यू एनर्जी ने सॉलिड-स्टेट बैटरी सिस्टम से लैस पहले शुद्ध इलेक्ट्रिक प्रोटोटाइप वाहन को चालू करने की भी घोषणा की। 2020 की शुरुआत में, BAIC न्यू एनर्जी ने “2029 योजना” की घोषणा की, जिसमें लिथियम-आयन बैटरी, सॉलिड-स्टेट बैटरी और ईंधन की “थ्री-इन-वन” ऊर्जा ड्राइव सिस्टम के साथ एक विविध ऊर्जा प्रणाली का निर्माण शामिल है। कोशिकाएं।

इस आगामी भीषण लड़ाई के लिए, Ningde युग ने भी इसी तरह का लेआउट बनाया है।

मई 2020 में, CATL के अध्यक्ष ज़ेंग युकुन ने खुलासा किया कि वास्तविक ठोस-राज्य बैटरियों को ऊर्जा घनत्व बढ़ाने के लिए नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में लिथियम धातु की आवश्यकता होती है। CATL सॉलिड-स्टेट बैटरी और अन्य तकनीकों में अत्याधुनिक अनुसंधान और उत्पाद R&D में निवेश करना जारी रखे हुए है।

जाहिर है, पावर बैटरियों के क्षेत्र में, सॉलिड-स्टेट बैटरियों पर आधारित एक जाम की लड़ाई चुपचाप शुरू हो गई है, और सॉलिड-स्टेट बैटरी पर आधारित तकनीकी नेतृत्व पावर बैटरी के क्षेत्र में वाटरशेड बन जाएगा।

सॉलिड-स्टेट बैटरियां अभी भी बेड़ियों का सामना करती हैं

SNEResearchd की गणना के अनुसार, मेरे देश का सॉलिड-स्टेट बैटरी मार्केट स्पेस 3 में 2025 बिलियन युआन और 20 में 2030 बिलियन युआन तक पहुंचने की उम्मीद है।

विशाल बाजार स्थान के बावजूद, सॉलिड-स्टेट बैटरी, प्रौद्योगिकी और लागत के सामने दो प्रमुख समस्याएं हैं। वर्तमान में, दुनिया में सॉलिड-स्टेट बैटरियों में सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए तीन मुख्य मटेरियल सिस्टम हैं, जैसे पॉलीमर ऑल-सॉलिड, ऑक्साइड ऑल-सॉलिड और सल्फाइड ऑल-सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स। वीलाई द्वारा उल्लिखित सॉलिड-स्टेट बैटरी वास्तव में एक सेमी-सॉलिड बैटरी है, यानी लिक्विड इलेक्ट्रोलाइट और ऑक्साइड सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स का मिश्रण।

बड़े पैमाने पर उत्पादन की संभावनाओं के दृष्टिकोण से, ठोस-राज्य बैटरी वास्तव में तरल बैटरी के वर्तमान सुरक्षा मुद्दों को हल कर सकती हैं। हालाँकि, क्योंकि पहले दो भौतिक प्रणालियों की चालकता एक प्रक्रिया समस्या के बजाय एक सैद्धांतिक समस्या है, इसे हल करने के लिए अभी भी एक निश्चित मात्रा में अनुसंधान एवं विकास निवेश की आवश्यकता है। इसके अलावा, सल्फाइड प्रणाली के “उत्पादन खतरों” से अस्थायी रूप से प्रभावी ढंग से निपटा नहीं जा सकता है। और लागत की समस्या बड़ी है।

सॉलिड-स्टेट बैटरियों के औद्योगीकरण का मार्ग अभी भी अक्सर बाधित होता है। यदि आप वास्तव में सॉलिड-स्टेट बैटरी के ऊर्जा घनत्व बोनस का आनंद लेना चाहते हैं, तो आपको लिथियम धातु नकारात्मक इलेक्ट्रोड सिस्टम को उच्च ऊर्जा घनत्व से बदलना होगा। यह सॉलिड-स्टेट बैटरी की सुरक्षा के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है, और बैटरी ऊर्जा घनत्व 500Wh/kg से ऊपर तक पहुंच सकता है। लेकिन यह कठिनाई अभी भी बहुत बड़ी है। सॉलिड-स्टेट बैटरियों का अनुसंधान और विकास अभी भी प्रयोगशाला वैज्ञानिक प्रयोग चरण में है, जो औद्योगीकरण से बहुत दूर है।

एक उदाहरण जिसका हवाला दिया जा सकता है, वह यह है कि मार्च 2020 में नेज़ा मोटर्स ने सॉलिड-स्टेट बैटरी से लैस नेज़ा यू का एक नया मॉडल जारी किया। Nezha Motors के अनुसार, Nezha U की योजना पिछले साल अक्टूबर में उद्योग और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय को रिपोर्ट करने की है। 500 सेट तैयार किए जाते हैं। हालाँकि, अब तक, 500 Nezha सॉलिड-स्टेट बैटरी कारें अभी भी गायब हैं।

हालांकि, भले ही सॉलिड-स्टेट बैटरियों में परिपक्व तकनीक हो, बड़े पैमाने पर उत्पादन को अभी भी तरल लिथियम बैटरी के साथ लागत प्रतिस्पर्धा को हल करने की आवश्यकता है। ली बिन ने यह भी कहा कि सॉलिड-स्टेट बैटरियों के बड़े पैमाने पर उत्पादन की कठिनाई यह है कि लागत बहुत अधिक है, और लागत की समस्या सॉलिड-स्टेट बैटरी तकनीक का व्यावसायीकरण है। सबसे बड़ी चुनौती।

अनिवार्य रूप से, क्रूजिंग रेंज और उपयोग की लागत (पूरे वाहन और प्रतिस्थापन बैटरी की लागत) अभी भी इलेक्ट्रिक वाहनों की कमजोर कड़ी हैं, और किसी भी नई तकनीक की सफलता को एक ही समय में इन दो प्रमुख समस्याओं को हल करना होगा। गणना के अनुसार, एक सॉलिड-स्टेट बैटरी की कुल लागत जो ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड का भी उपयोग करती है, 158.8$/kWh है, जो कि 34$/kWh की तरल बैटरी की कुल लागत से 118.7% अधिक है।

कुल मिलाकर, सॉलिड-स्टेट बैटरी अभी भी एक संक्रमणकालीन अवस्था में हैं, और तकनीकी और लागत की समस्याओं को तत्काल हल करने की आवश्यकता है। बहरहाल, पावर बैटरी उद्योग के लिए, सॉलिड-स्टेट बैटरी अभी भी खेल के दूसरे भाग में उच्च आधार हैं।

बैटरी प्रौद्योगिकी क्रांति का एक नया दौर आ रहा है, और लड़ाई के दूसरे भाग में कोई भी पीछे नहीं रहना चाहता।