Január 9-én, a Weilai által megrendezett „2020NIODay”-n a „jelenleg legfejlettebb technológiai integrációként” elhíresült ET7 hivatalos debütálása mellett azt is bejelentették, hogy a Weilai ET7 szilárdtest akkumulátorokkal van felszerelve. 2022 negyedik negyedévében lesz. A piacon energiasűrűsége eléri a 360Wh/kg-ot, szilárdtest akkumulátorokkal pedig a Weilai ET7 futásteljesítménye több mint 1,000 kilométert is elérhet egy töltéssel.

Li Bin, a Weilai alapítója azonban hallgatott a szilárdtest-akkumulátorok szállítójáról, csak annyit mondott, hogy a Weilai Automobile nagyon szoros együttműködési kapcsolatot ápol a szilárdtest-akkumulátor-szállítókkal, és egyértelműen az iparág vezető vállalata. Li Bin szavai alapján a külvilág azt gyanítja, hogy ez a szilárdtest akkumulátor-szállító valószínűleg a Ningde-korszakban él.

De nem számít, hogy ki a NIO szilárdtest-akkumulátor szállítója, a szilárdtest akkumulátorok a legjobb megoldást kínálják számos problémára az új energetikai járművek fejlesztése során, és fontos fejlesztési irányt jelentenek az akkumulátoriparban is.

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.”

Akkumulátor az egész világon

Az akkumulátoripar fűtése és hűtése elválaszthatatlan az új energetikai autóipartól, és az új energetikai autók piacának fokozatos fellendülésével a verseny az akkumulátoriparban egyre élesebbé vált.

Érdemes megemlíteni, hogy az akkumulátort az új energiahordozók „szíveként” ismerik, amely a jármű költségének 30-40%-át teszi ki. Emiatt az akkumulátoripar egykor áttörési pontnak számított az autóipar következő korszakában. A politika lehűlésével és a külföldi márkák visszatérésével azonban az akkumulátoripar is ugyanolyan súlyos kihívásokkal néz szembe, mint az új energetikai autóipar.

A Ningde-korszak volt az első, amely komoly kihívásokkal szembesült.

Január 13-án a dél-koreai SNEResearch piackutató szervezet releváns adatokat közölt a 2020-as globális akkumulátorpiacról. Az adatok azt mutatják, hogy 2020-ban az elektromos járművek akkumulátorainak globális beépített kapacitása eléri a 137 GWh-t, ami éves szinten növekedést jelent. 17%, ebből a CATL zsinórban negyedik éve nyerte meg a bajnokságot, az éves beépített kapacitás pedig elérte a 34 GWh-t, ami 2%-os növekedést jelent az előző év azonos időszakához képest.

Az akkumulátor-gyártó cégek számára a beépített kapacitás határozza meg piaci pozíciójukat. Bár a CATL beépített kapacitása továbbra is előnyben van, a globális üzleti növekedés növekedése szempontjából a CATL beépített kapacitása messze elmarad a globális növekedési ütemtől. Kétségtelen, hogy az LG Chem, a Panasonic és a SKI által képviselt japán és koreai akkumulátorgyártó cégek gyorsan terjeszkednek.

Az új energiajármű-támogatási politika 2013-as hivatalos bevezetése óta az új energetikai járműiparhoz szorosan kapcsolódó akkumulátor-ipar egykor gyors fejlődésnek indult.

2015 után az Ipari és Informatikai Minisztérium olyan szakpolitikai dokumentumokat adott ki, mint az „Automotive Power Battery Industry Standards and Standards” és „Power Battery Manufacturers Directory”. A japán és dél-koreai akkumulátorgyártó cégeket „kiűzték”, a hazai akkumulátoripar fejlődése pedig elérte a csúcspontját.

2019 júniusában azonban a szigorított politikák, a magasabb küszöbértékek és az útvonalak megváltoztatása miatt számos energiaakkumulátor-gyártó vállalat küzdött meg, és végül eltűnt. 2020-ra több mint 20-ra csökkent a hazai akkumulátorgyártó cégek száma.

Ugyanakkor a külföldi befektetésekkel működő akkumulátorgyártó cégek már régóta készen állnak arra, hogy megmozgassák a zsírt a kínai piacon. 2018 óta a japán és koreai akkumulátorgyártó cégek, mint például a Samsung SDI, LG Chem, SKI stb., megkezdték a kínai piac „ellentámadásának” felgyorsítását és az akkumulátorgyártási kapacitás bővítését. Közülük a Samsung SDI és az LG Chem akkumulátorgyárai elkészültek és gyártásba kerültek. A hazai akkumulátor-piac Kína, Japán és Dél-Korea „Three Kingdoms Killing” mintáját mutatja be.

A legagresszívebb az LG Chem. Mivel a Tesla Shanghai Gigafactory által gyártott Model 3 sorozat LG Chem akkumulátorokat használ, ez nemcsak az LG Chem gyors növekedését hajtotta végre, hanem a Ningde-korszakot is blokkolta. 2020 első negyedévében az LG Chem, amely eredetileg a harmadik helyen állt, egy csapásra túlszárnyalta a Ningde-korszakot, és a világ legnagyobb akkumulátor-gyártó vállalatává vált piaci részesedéssel.

Ezzel egy időben a BYD is offenzívát indított.

2020 márciusában a BYD kiadta a pengeakkumulátorokat, és elkezdte szállítani azokat külső autógyártó cégeknek. Wang Chuanfu azt mondta: „A teljes nyitás nagy stratégiája értelmében a BYD Battery független felosztása napirendre került, és várhatóan 2022 körül IPO-t fog végrehajtani.”

Valójában a pengeakkumulátorok inkább az akkumulátorgyártás és -feldolgozási technológia fejlesztéséről szólnak, nem pedig áttörést jelentő anyag- és technológiai innovációról. Jelenleg az elektromos járművekben általánosan használt háromkomponensű lítium akkumulátor és lítium-vas-foszfát akkumulátor egyaránt lítium-ion akkumulátor, és a legnagyobb energiasűrűségű lítium akkumulátor 260 Wh/kg. Az ipar általában úgy véli, hogy a lítium-ion akkumulátorok energiasűrűsége közel van a határértékhez. A 300Wh/kg-ot nehéz túllépni.

Elkezdődött a második félidő kártyajátéka

Tagadhatatlan tény, hogy aki előbb át tud törni a technikai szűk keresztmetszeten, az a második félidőben meg tudja ragadni a lehetőséget.

Az Ipari és Informatikai Minisztérium már 2019 decemberében kiadta az „Új Energetikai Járműipari Fejlesztési Tervet (2021-2035)”, amely magában foglalta a szilárdtestalapú akkumulátor-technológia kutatás-fejlesztésének és iparosításának felgyorsítását, mint „új energetikai járműmagot”. Technológiai Kutatási Projekt”. A szilárdtest akkumulátor nemzeti stratégiai szintre emelése.

In recent years, mainstream automobile companies at home and abroad, such as Toyota, Nissan Renault, GM, BAIC, and SAIC, have begun to step up the R&D and industrialization of solid-state batteries. At the same time, battery companies such as Tsingtao Energy, LG Chem, and Massachusetts Solid Energy Preparations for the construction of solid-state battery factories have also begun, including solid-state battery production lines that have already been put into operation.

A hagyományos lítium akkumulátorokhoz képest a szilárdtest-akkumulátorok számos előnnyel rendelkeznek, mint például a nagyobb energiasűrűség, a jobb biztonság és a kisebb méret, és az ipar az akkumulátorok fejlesztési irányának tekinti.

A lítium akkumulátorokkal ellentétben, amelyek elektrolitokat használnak elektrolitként, a szilárdtest akkumulátor-technológia lítiumból és nátriumból készült szilárd üvegvegyületeket használ vezető anyagként. Mivel a szilárd vezető anyagnak nincs folyékonysága, a lítium-dendritek problémája természetesen megoldódik, és a közbenső membrán és a stabilitást biztosító grafitos anódanyag eltávolítható, így sok helyet takaríthat meg. Ily módon az elektróda anyagok aránya a lehető legnagyobb mértékben növelhető az akkumulátor korlátozott helyén, ezáltal növelve az energiasűrűséget. Elméletileg a szilárdtest akkumulátorok könnyen elérhetik a 300 Wh/kg-nál nagyobb energiasűrűséget. Ezúttal Weilai azt állítja, hogy az általa használt szilárdtest akkumulátorok rendkívül magas, 360 Wh/kg energiasűrűséget értek el.

The above-mentioned industry insiders also believe that this battery will be an important step towards the future of electrification. The energy density of solid-state batteries is expected to reach two to three times that of current lithium-ion batteries, and will be lighter, longer life, and safer than current batteries.

A biztonság mindig is árnyéka volt az akkumulátor-iparnak.

2020-ban országom összesen 199 autóvisszahívást hajtott végre, amelyek 6,682,300 31 XNUMX járművet érintettek, ebből XNUMX új energetikai járművet hívtak vissza. Az új energetikai járművek újrahasznosítása során az akkumulátor potenciális biztonsági kockázatokkal járhat, mint például a termikus kifutás és a spontán égés. Még mindig az új energiahordozók újrahasznosítása. fő ok. Ezzel szemben a szilárd elektrolitok legnagyobb tulajdonsága, hogy nem könnyű őket elégetni, és ezzel alapvetően javítja az új energetikai járművek biztonságát.

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.

Ezzel egy időben a BAIC New Energy bejelentette az első, szilárdtest akkumulátor-rendszerrel felszerelt, tisztán elektromos prototípus jármű üzembe helyezésének befejezését is. 2020 elején a BAIC New Energy bejelentette a „2029-es tervet”, amely egy diverzifikált energiarendszer kiépítését foglalja magában, lítium-ion akkumulátorokból, szilárdtest akkumulátorokból és üzemanyagokból álló „három az egyben” energiahajtási rendszerrel. sejteket.

Ehhez a közelgő heves csatához a Ningde-korszak is készített egy megfelelő elrendezést.

2020 májusában Zeng Yuqun, a CATL elnöke felfedte, hogy az igazi szilárdtest akkumulátorokhoz lítium fémre van szükség negatív elektródaként az energiasűrűség növeléséhez. A CATL továbbra is befektet a szilárdtest akkumulátorok és egyéb technológiák élvonalbeli kutatásába és termék-kutatásába és fejlesztésébe.

Nyilvánvalóan az akkumulátorok terén csendben beindult a szilárdtest akkumulátorokra épülő zavaró csata, és a szilárdtest akkumulátorokra épülő technológiai vezetés vízválasztóvá válik az akkumulátorok terén.

A szilárdtest-akkumulátorok továbbra is bilincsekkel néznek szembe

A SNEResearchd számításai szerint hazám szilárdtestalapú akkumulátorok piaca 3-ben várhatóan eléri a 2025 milliárd jüant, 20-ban pedig a 2030 milliárd jüant.

A hatalmas piaci tér ellenére a szilárdtest-akkumulátorokkal, a technológiával és a költségekkel szemben két fő probléma van. Jelenleg a világon három fő anyagrendszer létezik a szilárdtest-akkumulátorokban lévő szilárd elektrolitokhoz, nevezetesen a polimer csupa szilárd, oxid-csupa szilárd elektrolit és a szulfid-csupa szilárd elektrolit. A Weilai által említett szilárdtest akkumulátor valójában egy félszilárd akkumulátor, vagyis folyékony elektrolit és oxid-szilárd elektrolitok keverése.

A tömeggyártási lehetőségek szempontjából a szilárdtest akkumulátorok valóban meg tudják oldani a folyékony akkumulátorok jelenlegi biztonsági kérdéseit. Mivel azonban az első két anyagrendszer vezetőképessége inkább elméleti probléma, mint folyamatprobléma, ennek megoldásához még mindig szükség van bizonyos mennyiségű K+F beruházásra. Ráadásul a szulfidrendszer „termelési veszélyei” átmenetileg nem kezelhetők hatékonyan. És a költségprobléma nagyobb.

A szilárdtest-akkumulátorok iparosításához vezető út még mindig gyakran akadályokba ütközik. Ha igazán szeretné élvezni a szilárdtest akkumulátorok energiasűrűségi bónuszát, akkor a lítium fém negatív elektróda rendszert nagyobb energiasűrűségűre kell cserélnie. Ez a szilárdtest akkumulátorok biztonságán keresztül érhető el, és az akkumulátor energiasűrűsége elérheti az 500 Wh/kg feletti értéket. De ez a nehézség még mindig nagyon nagy. A szilárdtest akkumulátorok kutatása és fejlesztése még mindig laboratóriumi tudományos kísérleti stádiumban van, ami távol áll az iparosodástól.

Példaként említhető, hogy 2020 márciusában a Nezha Motors kiadta a Nezha U új modelljét, amelyet szilárdtest akkumulátorokkal szereltek fel. A Nezha Motors szerint a Nezha U tavaly októberben az Ipari és Informatikai Minisztériumnak tervez jelentést tenni. 500 készlet készül. Jelenleg azonban 500 Nezha szilárdtest akkumulátoros autó még mindig hiányzik.

Azonban még akkor is, ha a szilárdtest akkumulátorok kiforrott technológiával rendelkeznek, a tömeggyártásnak továbbra is meg kell oldania a folyékony lítium akkumulátorok költségversenyét. Li Bin azt is elmondta, hogy a szilárdtest-akkumulátorok tömeggyártásának nehézsége az, hogy a költségek túl magasak, a költségprobléma pedig a szilárdtest-akkumulátor-technológia kereskedelmi forgalomba hozatala. A legnagyobb kihívás.

Lényegében a hatótáv és a használati költség (a teljes jármű és a csereakkumulátor költsége) továbbra is az elektromos járművek gyenge láncszemei, és minden új technológia sikerének egyszerre kell megoldania ezt a két nagy problémát. A számítások szerint egy grafit negatív elektródát is használó szilárdtest akkumulátor összköltsége 158.8 $/kWh, ami 34%-kal magasabb, mint egy 118.7 $/kWh folyékony akkumulátor összköltsége.

Összességében a szilárdtest akkumulátorok még átmeneti szakaszban vannak, és sürgősen meg kell oldani a műszaki és költségproblémákat. Mindazonáltal az akkumulátoripar számára a szilárdtest-akkumulátorok továbbra is a csúcspontot jelentik a játék második felében.

Az akkumulátortechnológiai forradalom új fordulója következik, és senki sem akar lemaradni a csata második felében.