Dana 9. siječnja, na “2020NIODay” koji je održao Weilai, osim službenog debija ET7, koji je poznat kao “trenutno najnaprednija tehnološka integracija”, također je objavljeno da je Weilai ET7 opremljen solid-state baterijama bit će u četvrtom tromjesečju 2022. Na tržištu njegova energetska gustoća doseže 360Wh/kg, a s solid-state baterijama, kilometraža Weilai ET7 može doseći više od 1,000 kilometara s jednim punjenjem.

Međutim, Li Bin, osnivač Weilaija, šutio je o dobavljaču solid-state baterija, rekavši samo da Weilai Automobile ima vrlo blisku suradnju s dobavljačima solid-state baterija i da je definitivno vodeća tvrtka u industriji. Na temelju Li Binovih riječi, vanjski svijet sumnja da će ovaj dobavljač solid-state baterija vjerojatno biti u Ningde eri.

No, bez obzira tko je NIO-ov dobavljač čvrstih baterija, poluprovodničke baterije su najbolje rješenje za mnoge probleme u razvoju novih energetskih vozila, a također su važan smjer razvoja u industriji električnih baterija.

Osoba u industriji električnih baterija vjeruje da će čvrste baterije biti tehnološke zapovjedne visine sljedeće generacije energetskih baterija visokih performansi. “Područje solid-state baterija ušlo je u fazu ‘trke u naoružanju’ s mnogim sudionicima na tržištu, uključujući automobilske tvrtke, tvrtke za električne baterije, investicijske institucije i znanstvena istraživanja. Institucije i drugi igraju igre u tri aspekta kapitala, tehnologije i talenta. Ako ne traže promjenu, ispasti će iz igre.”

Baterija za napajanje u cijelom svijetu

Grijanje i hlađenje industrije električnih baterija neodvojivi su od industrije novih energetskih automobila, a s postupnim oporavkom tržišta novih energetskih automobila, konkurencija u industriji električnih baterija postaje sve žešća.

Vrijedi spomenuti da je baterija za napajanje poznata kao “srce” novih energetskih vozila, koja čini 30% do 40% cijene vozila. Iz tog razloga, industrija električnih baterija nekoć se smatrala točkom proboja u sljedećoj eri automobilske industrije. Međutim, s hlađenjem politika i povratkom stranih marki, industrija električnih baterija također se suočava s istim teškim izazovima kao i industrija novih energetskih automobila.

Ningdeova era bila je prva koja se suočila s teškim izazovima.

Južnokorejska organizacija za istraživanje tržišta SNEResearch objavila je 13. siječnja relevantne podatke o globalnom tržištu električnih baterija u 2020. Podaci pokazuju da će u 2020. globalni instalirani kapacitet energetskih baterija na električnim vozilima dosegnuti 137 GWh, što je povećanje od 17. godine u odnosu na prethodnu godinu. 34%, od čega je CATL osvojio prvenstvo četvrtu godinu zaredom, a godišnji instalirani kapacitet dosegao je 2GWh, što je porast od XNUMX% u odnosu na prethodnu godinu.

Za tvrtke za električne baterije, instalirani kapacitet određuje njihovu tržišnu poziciju. Iako instalirani kapacitet CATL-a i dalje zadržava prednost, iz perspektive povećanja globalnog rasta poslovanja, instalirani kapacitet CATL-a daleko je niži od globalne stope rasta. U nedoumici, japanske i korejske tvrtke za baterije koje zastupaju LG Chem, Panasonic i SKI brzo se šire.

Otkako je 2013. službeno uvedena nova politika subvencioniranja energetskih vozila, industrija električnih akumulatora, koja je usko povezana s industrijom novih energetskih vozila, svojedobno je započela brzi razvoj.

Nakon 2015. Ministarstvo industrije i informacijske tehnologije izdalo je dokumente o politici kao što su “Standardi i standardi industrije akumulatora za automobile” i “Imenik proizvođača električnih baterija”. Japanske i južnokorejske tvrtke za električne baterije bile su “protjerane”, a razvoj domaće industrije električnih baterija dosegao je vrhunac.

Međutim, u lipnju 2019., s pooštrenim politikama, višim pragovima i promjenama ruta, veliki broj tvrtki za proizvodnju električnih baterija doživjelo je razdoblje borbe i na kraju nestalo. Do 2020. broj domaćih tvrtki za električne baterije smanjen je na više od 20.

Istodobno, tvrtke za električne baterije s stranim ulaganjima odavno su spremne premjestiti salo na kinesko tržište. Od 2018. japanske i korejske tvrtke za baterije kao što su Samsung SDI, LG Chem, SKI itd. počele su ubrzavati “protunapad” kineskog tržišta i širiti kapacitet proizvodnje baterija za napajanje. Među njima su dovršene i puštene u proizvodnju tvornice baterija za napajanje Samsung SDI i LG Chem. Domaće tržište baterija za napajanje Predstavljamo uzorak “Three Kingdoms Killing” Kine, Japana i Južne Koreje.

Najagresivniji je LG Chem. Budući da serija Model 3 koju proizvodi Teslina Shanghai Gigafactory koristi LG Chem baterije, ne samo da je potaknula brzi rast LG Chema, već je i blokirala Ningde eru. U prvom tromjesečju 2020. LG Chem, koji je prvotno bio treći, nadmašio je Ningde eru u jednom naletu i postao najveća svjetska tvrtka za električne baterije s tržišnim udjelom.

U isto vrijeme, BYD je također krenuo u ofenzivu.

U ožujku 2020. BYD je izdao blade baterije i počeo ih isporučivati ​​automobilskim tvrtkama trećih strana. Wang Chuanfu je rekao: “U okviru velike strategije potpunog otvaranja, neovisna podjela BYD Batteryja stavljena je na dnevni red, a očekuje se da će provesti IPO oko 2022.”

Zapravo, blade baterije se više odnose na poboljšanja u tehnologiji proizvodnje i obrade baterija, a ne na revolucionarne inovacije u materijalima i tehnologiji. Trenutačno, ternarna litijeva baterija i litij-željezo-fosfatna baterija koje se obično koriste u električnim vozilima su obje litij-ionske baterije, a litijeva baterija s najvećom gustoćom energije je 260Wh/kg. Industrija općenito vjeruje da je gustoća energije litij-ionskih baterija blizu granice. Teško je premašiti 300Wh/kg.

Počelo je drugo poluvrijeme kartaška igra

Nepobitna je činjenica da onaj tko prvi uspije probiti tehničko usko grlo, moći će iskoristiti priliku u drugom poluvremenu.

Već u prosincu 2019. Ministarstvo industrije i informacijske tehnologije objavilo je „Plan razvoja industrije novih energetskih vozila (2021.-2035.)”, koji je uključivao ubrzanje istraživanja i razvoja i industrijalizaciju tehnologije poluprovodničkih baterija kao „Nove energetske jezgre vozila Projekt istraživanja tehnologije”. Promicati poluprovodničku bateriju na nacionalnu stratešku razinu.

Posljednjih godina glavne automobilske tvrtke u zemlji i inozemstvu, kao što su Toyota, Nissan Renault, GM, BAIC i SAIC, počele su intenzivirati istraživanje i razvoj i industrijalizaciju čvrstih baterija. Istodobno su počele i tvrtke za proizvodnju baterija kao što su Tsingtao Energy, LG Chem i Massachusetts Solid Energy. Pripreme za izgradnju tvornica čvrstih baterija također su počele, uključujući i linije za proizvodnju čvrstih baterija koje su već puštene u rad.

U usporedbi s tradicionalnim litij baterijama, solid-state baterije imaju mnoge prednosti kao što su veća gustoća energije, bolja sigurnost i manja veličina, a industrija ih smatra smjerom razvoja energetskih baterija.

Za razliku od litijevih baterija koje koriste elektrolite kao elektrolite, tehnologija čvrstih baterija koristi čvrste staklene spojeve izrađene od litija i natrija kao vodljivih materijala. Budući da čvrsti vodljivi materijal nema fluidnost, problem litijevih dendrita je prirodno riješen, a srednja dijafragma i grafitni anodni materijal kako bi se osigurala stabilnost mogu se ukloniti, štedeći puno prostora. Na taj se način u ograničenom prostoru baterije može što više povećati udio elektrodnih materijala, čime se povećava gustoća energije. U teoriji, solid-state baterije lako mogu postići gustoću energije veću od 300Wh/kg. Ovaj put Weilai tvrdi da su poluprovodničke baterije koje koristi postigle ultra-visoku gustoću energije od 360Wh/kg.

Gore spomenuti insajderi iz industrije također vjeruju da će ova baterija biti važan korak prema budućnosti elektrifikacije. Očekuje se da će gustoća energije čvrstih baterija dosegnuti dva do tri puta veću od trenutnih litij-ionskih baterija, te će biti lakša, duljeg vijeka trajanja i sigurnija od trenutnih baterija.

Sigurnost je oduvijek bila sjena u industriji električnih baterija.

U 2020. godini moja je zemlja provela ukupno 199 povlačenja automobila, uključujući 6,682,300 vozila, od čega je povučeno 31 novo vozilo na energiju. U recikliranju vozila s novom energijom, akumulator može imati potencijalne sigurnosne opasnosti kao što su toplinski bijeg i spontano izgaranje. I dalje se radi o recikliranju vozila nove energije. glavni razlog. Nasuprot tome, najveća značajka čvrstih elektrolita je da ih nije lako spaliti, čime se iz temelja poboljšava sigurnost novih energetskih vozila.

Toyota je vrlo rano ušla na područje solid-state baterija. Toyota je od 2004. razvijala potpuno poluprovodničke baterije i akumulirala je tehnologiju čvrstih baterija iz prve ruke. U svibnju 2019. Toyota je izložila uzorke svoje potpuno poluprovodničke baterije koja je u fazi probne proizvodnje. Prema Toyotinom planu, planira povećati gustoću energije čvrstih baterija na više od dvostruko veću gustoću energije postojećih litijevih baterija do 2025. godine, za koju se očekuje da će dosegnuti 450Wh/kg. Do tada će električna vozila opremljena solid-state baterijama imati značajno povećanje dometa krstarenja, što je usporedivo s trenutnim vozilima na gorivo.

Istodobno, BAIC New Energy je također najavio završetak puštanja u rad prvog čisto električnog prototipa vozila opremljenog solid-state baterijskim sustavom. Početkom 2020. godine BAIC New Energy najavio je “Plan 2029”, koji uključuje izgradnju raznolikog energetskog sustava s “tri u jednom” energetskog pogonskog sustava litij-ionskih baterija, čvrstih baterija i goriva Stanice.

Za ovu nadolazeću žestoku bitku, Ningde era je također napravila odgovarajući raspored.

U svibnju 2020., Zeng Yuqun, predsjednik CATL-a, otkrio je da pravim solid-state baterijama treba litij metal kao negativna elektroda za povećanje gustoće energije. CATL nastavlja ulagati u vrhunska istraživanja i istraživanje i razvoj proizvoda u poluprovodničkim baterijama i drugim tehnologijama.

Očito je da je na području energetskih baterija tiho započela bitka za ometanje temeljena na solid-state baterijama, a tehnološko vodstvo temeljeno na solid-state baterijama postat će prekretnica u području energetskih baterija.

Solid-state baterije i dalje se suočavaju s okovima

Prema izračunima SNEResearchda, očekuje se da će tržišni prostor za solid-state baterije u mojoj zemlji dosegnuti 3 milijarde juana 2025. i 20 milijardi juana 2030. godine.

Unatoč ogromnom tržišnom prostoru, postoje dva velika problema s kojima se susreću poluprovodničke baterije, tehnologija i cijena. Trenutno u svijetu postoje tri glavna sustava materijala za čvrste elektrolite u čvrstim baterijama, a to su polimerni potpuno kruti, oksidni potpuno kruti i sulfidni potpuno kruti elektroliti. Krutinska baterija koju spominje Weilai zapravo je polukruta baterija, odnosno tekući elektrolit i Miješanje oksidnih čvrstih elektrolita.

Iz perspektive mogućnosti masovne proizvodnje, solid-state baterije doista mogu riješiti trenutna sigurnosna pitanja tekućih baterija. Međutim, budući da je vodljivost prva dva materijalna sustava teorijski problem, a ne procesni problem, još uvijek je potrebna određena količina ulaganja u istraživanje i razvoj da bi se riješio. Osim toga, “proizvodne opasnosti” sulfidnog sustava ne mogu se privremeno riješiti. I problem troškova je veći.

Put do industrijalizacije solid-state baterija još uvijek je često zaprečen. Ako želite istinski uživati ​​u bonusu gustoće energije čvrstih baterija, morate zamijeniti sustav negativnih elektroda litij metal s većom gustoćom energije. To se može postići sigurnošću čvrstih baterija, a gustoća energije baterije može doseći i iznad 500Wh/kg. Ali ova poteškoća je još uvijek vrlo velika. Istraživanje i razvoj solid-state baterija još je u fazi laboratorijskog znanstvenog eksperimenta, što je daleko od industrijalizacije.

Primjer koji se može navesti je da je Nezha Motors u ožujku 2020. godine izbacio novi model Nezha U opremljen s solid-state baterijama. Prema Nezha Motorsu, Nezha U planira se prijaviti Ministarstvu industrije i informacijske tehnologije u listopadu prošle godine. Proizvedeno je 500 kompleta. Međutim, do sada, 500 automobila Nezha s solid-state baterijama još uvijek nedostaje.

Međutim, čak i ako čvrste baterije imaju zrelu tehnologiju, masovna proizvodnja još uvijek treba riješiti troškovno natjecanje s tekućim litij baterijama. Li Bin je također rekao da je poteškoća masovne proizvodnje solid-state baterija to što je cijena previsoka, a problem troškova je komercijalizacija tehnologije čvrstih baterija. Najveći izazov.

U suštini, domet krstarenja i cijena korištenja (cijena vozila i zamjenske baterije) još uvijek su slabe karike električnih vozila, a uspjeh svake nove tehnologije mora istodobno riješiti ova dva velika problema. Prema izračunima, ukupni trošak solid-state baterije koja također koristi grafitnu negativnu elektrodu iznosi 158.8$/kWh, što je 34% više od ukupnog troška tekuće baterije od 118.7$/kWh.

U cjelini, solid-state baterije su još uvijek u prijelaznoj fazi, a tehničke i troškovne probleme potrebno je hitno riješiti. Bez obzira na to, za industriju električnih baterija, poluprovodničke baterije su još uvijek vrhunac u drugoj polovici igre.

Dolazi nova runda revolucije u tehnologiji baterija, a nitko ne želi zaostati u drugoj polovici bitke.