Հունվարի 9-ին Weilai-ի կողմից անցկացված «2020NIODday»-ի ժամանակ, ի լրումն ET7-ի պաշտոնական դեբյուտի, որը հայտնի է որպես «ներկայիս ամենաառաջադեմ տեխնոլոգիական ինտեգրում», հայտարարվեց նաև, որ Weilai ET7-ը հագեցած է պինդ մարտկոցներով։ կլինի 2022 թվականի չորրորդ եռամսյակում: Շուկայում դրա էներգիայի խտությունը հասնում է 360 Վտ/ժամ/կգ-ի, իսկ պինդ մարտկոցների դեպքում Weilai ET7-ի վազքը կարող է հասնել ավելի քան 1,000 կմ մեկ լիցքավորման դեպքում:

Այնուամենայնիվ, Weilai-ի հիմնադիր Լի Բինը լռեց պինդ մարտկոցների մատակարարի մասին՝ ասելով միայն, որ Weilai Automobile-ը շատ սերտ համագործակցության հարաբերություններ ունի ամուր մարտկոցների մատակարարների հետ և, անկասկած, ոլորտի առաջատար ընկերությունն է: Ելնելով Լի Բինի խոսքերից՝ արտաքին աշխարհը կասկածում է, որ պինդ վիճակում մարտկոցների այս մատակարարը, ամենայն հավանականությամբ, գտնվում է Նինգդեի դարաշրջանում։

Բայց անկախ նրանից, թե ով է NIO-ի պինդ վիճակի մարտկոցների մատակարարը, պինդ մարտկոցները լավագույն լուծումն են նոր էներգետիկ մեքենաների մշակման բազմաթիվ խնդիրների համար, և դրանք նաև զարգացման կարևոր ուղղություն են էներգիայի մարտկոցների արդյունաբերության մեջ:

Էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների արդյունաբերության ոլորտում աշխատող մարդը կարծում է, որ պինդ վիճակի մարտկոցները կլինեն հաջորդ սերնդի բարձր արդյունավետությամբ էներգիայի մարտկոցների տեխնոլոգիական կառավարող բարձունքները: «Պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների ոլորտը մտել է «սպառազինությունների մրցավազքի» փուլ՝ շուկայի բազմաթիվ մասնակիցների հետ, այդ թվում՝ ավտոմոբիլային ընկերությունների, էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների ընկերությունների, ներդրումային հաստատությունների և գիտական ​​հետազոտությունների: Հաստատությունները և մյուսները խաղեր են խաղում կապիտալի, տեխնոլոգիայի և տաղանդի երեք ասպեկտներով: Եթե ​​փոփոխություններ չփնտրեն, խաղից դուրս կմնան»:

Էլեկտրաէներգիայի մարտկոց ամբողջ աշխարհում

Էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների արդյունաբերության ջեռուցումն ու հովացումը անբաժանելի են նոր էներգետիկ ավտոմոբիլային արդյունաբերությունից, և էներգիայի նոր ավտոմոբիլային շուկայի աստիճանական վերականգնման հետ մեկտեղ էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների արդյունաբերության մրցակցությունը գնալով ավելի է կատաղի դառնում:

Հարկ է նշել, որ հոսանքի մարտկոցը հայտնի է որպես նոր էներգիայի մեքենաների «սիրտ»՝ կազմելով մեքենայի արժեքի 30%-ից 40%-ը: Այդ իսկ պատճառով էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների արդյունաբերությունը ժամանակին համարվում էր բեկումնային կետ ավտոմոբիլային արդյունաբերության հաջորդ դարաշրջանում: Այնուամենայնիվ, քաղաքականության սառեցման և արտասահմանյան ապրանքանիշերի վերադարձի հետ մեկտեղ էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների արդյունաբերությունը նույնպես բախվում է նույն ծանր մարտահրավերներին, ինչ նոր էներգետիկ ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը:

Նինգդեի դարաշրջանն առաջինն էր, որ բախվեց լուրջ մարտահրավերների:

Հունվարի 13-ին հարավկորեական շուկայի հետազոտական ​​SNEResearch կազմակերպությունը հրապարակեց համապատասխան տվյալներ 2020 թվականին էներգիայի մարտկոցների համաշխարհային շուկայի վերաբերյալ: Տվյալները ցույց են տալիս, որ 2020 թվականին էլեկտրական մեքենաների վրա էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների համաշխարհային դրված հզորությունը կհասնի 137 ԳՎտժ-ի, ինչը տարվա կտրվածքով ավելանում է: 17%-ը, որից CATL-ը չորրորդ տարին անընդմեջ հաղթեց առաջնությունը, իսկ տարեկան դրված հզորությունը հասավ 34 ԳՎտժ-ի, տարեկան աճը 2%-ով։

Էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների ընկերությունների համար տեղադրված հզորությունը որոշում է նրանց շուկայական դիրքը: Չնայած CATL-ի դրված հզորությունը դեռևս պահպանում է առավելությունը, համաշխարհային բիզնեսի աճի տեսանկյունից CATL-ի տեղադրված հզորությունը շատ ավելի ցածր է, քան համաշխարհային աճի տեմպերը: Կասկածից վեր է, որ ճապոնական և կորեական էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների ընկերությունները, որոնք ներկայացնում են LG Chem-ը, Panasonic-ը և SKI-ն, արագորեն ընդլայնվում են:

Քանի որ նոր էներգետիկ ավտոմեքենաների սուբսիդավորման քաղաքականությունը պաշտոնապես ներկայացվեց 2013 թվականին, էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների արդյունաբերությունը, որը սերտորեն կապված է նոր էներգետիկ մեքենաների արդյունաբերության հետ, ժամանակին արագ զարգացավ:

2015 թվականից հետո Արդյունաբերության և տեղեկատվական տեխնոլոգիաների նախարարությունը հրապարակեց այնպիսի քաղաքականության փաստաթղթեր, ինչպիսիք են «Ավտոմոբիլային էներգիայի մարտկոցների արդյունաբերության ստանդարտներ և ստանդարտներ» և «Էլեկտրական մարտկոցների արտադրողների տեղեկատու»: Ճապոնական և հարավկորեական էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների ընկերությունները «վտարվեցին», և ներքին էներգիայի մարտկոցների արդյունաբերության զարգացումը հասավ իր գագաթնակետին:

Այնուամենայնիվ, 2019 թվականի հունիսին, խստացված քաղաքականությամբ, ավելի բարձր շեմերով և երթուղիների փոփոխությամբ, էներգիայի մարտկոցների մեծ թվով ընկերություններ պայքարի շրջան ապրեցին և ի վերջո անհետացան: Մինչև 2020 թվականը ներքին էներգիայի մարտկոցների արտադրությամբ զբաղվող ընկերությունների թիվը կրճատվել է՝ հասնելով ավելի քան 20-ի:

Միևնույն ժամանակ, արտասահմանյան ներդրումներով էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների ընկերությունները վաղուց պատրաստ են տեղափոխել ճարպը չինական շուկայում: 2018 թվականից ճապոնական և կորեական էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների ընկերությունները, ինչպիսիք են Samsung SDI, LG Chem, SKI և այլն, սկսել են արագացնել չինական շուկայի «հակահարձակումը» և ընդլայնել էներգիայի մարտկոցների արտադրության հզորությունը։ Դրանցից ավարտվել և արտադրության են հանձնվել Samsung SDI-ի և LG Chem-ի էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների գործարանները։ Էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների ներքին շուկան Ներկայացնում է Չինաստանի, Ճապոնիայի և Հարավային Կորեայի «Երեք թագավորությունների սպանության» օրինակը:

Ամենաագրեսիվը LG Chem-ն է։ Քանի որ Tesla-ի Shanghai Gigafactory-ի կողմից արտադրված Model 3 սերիան օգտագործում է LG Chem մարտկոցներ, այն ոչ միայն խթանել է LG Chem-ի արագ աճը, այլև արգելափակել է Ningde-ի դարաշրջանը: 2020 թվականի առաջին եռամսյակում LG Chem-ը, որն ի սկզբանե զբաղեցնում էր երրորդ տեղը, մեկ հարվածով գերազանցեց Ningde-ի դարաշրջանը և դարձավ աշխարհի ամենամեծ էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների ընկերությունը շուկայական մասնաբաժնով:

Միևնույն ժամանակ, BYD-ը նույնպես հարձակման է անցել։

2020 թվականի մարտին BYD-ն թողարկեց սայրի մարտկոցներ և սկսեց դրանք մատակարարել երրորդ կողմի մեքենաների ընկերություններին: Վանգ Չուանֆուն ասաց. «Լիովին բացման մեծ ռազմավարության համաձայն՝ BYD Battery-ի անկախ պառակտումը դրվել է օրակարգում, և ակնկալվում է, որ այն կիրականացնի IPO մոտ 2022 թվականին»:

Իրականում, սայրի մարտկոցները ավելի շատ վերաբերում են մարտկոցների արտադրության և մշակման տեխնոլոգիայի բարելավմանը, և ոչ մի բեկումնային նորարարություն նյութերի և տեխնոլոգիաների մեջ: Ներկայումս եռակի լիթիումային մարտկոցը և լիթիումի երկաթի ֆոսֆատ մարտկոցը, որոնք սովորաբար օգտագործվում են էլեկտրական մեքենաներում, երկուսն էլ լիթիում-իոնային մարտկոցներ են, իսկ ամենաբարձր էներգիայի խտությամբ լիթիումային մարտկոցը 260 Վտժ/կգ է: Արդյունաբերությունը, ընդհանուր առմամբ, կարծում է, որ լիթիում-իոնային մարտկոցների էներգիայի խտությունը մոտ է սահմանագծին: Դժվար է գերազանցել 300Wh/kg-ը։

Երկրորդ խաղակեսի թղթախաղը մեկնարկել է

Անժխտելի փաստ է, որ ով կարող է առաջինը ճեղքել տեխնիկական խոչընդոտը, երկրորդ խաղակեսում կկարողանա օգտվել այդ հնարավորությունից:

Դեռևս 2019 թվականի դեկտեմբերին Արդյունաբերության և տեղեկատվական տեխնոլոգիաների նախարարությունը հրապարակեց «Նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների արդյունաբերության զարգացման պլանը (2021-2035 թթ.)», որը ներառում էր պինդ վիճակում գտնվող էներգիայի մարտկոցների տեխնոլոգիայի գիտահետազոտական ​​և մշակման արագացում և արդյունաբերականացում՝ որպես «Նոր էներգիայի տրանսպորտային միջոցների առանցք»: Տեխնոլոգիաների հետազոտական ​​նախագիծ»: Նպաստել ամուր պետական ​​մարտկոցի ազգային ռազմավարական մակարդակին:

Վերջին տարիներին հիմնական ավտոմոբիլային ընկերությունները տանը և արտերկրում, ինչպիսիք են Toyota-ն, Nissan Renault-ն, GM-ը, BAIC-ը և SAIC-ը, սկսել են ուժեղացնել պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների հետազոտությունն ու զարգացումը և արդյունաբերականացումը: Միևնույն ժամանակ, սկսել են նաև մարտկոցների այնպիսի ընկերությունները, ինչպիսիք են Tsingtao Energy-ն, LG Chem-ը և Massachusetts Solid Energy Preparations-ը պինդ վիճակում մարտկոցների գործարանների կառուցման համար, ներառյալ պինդ վիճակում մարտկոցների արտադրության գծերը, որոնք արդեն գործարկվել են:

Ավանդական լիթիումային մարտկոցների համեմատ՝ պինդ մարտկոցներն ունեն բազմաթիվ առավելություններ, ինչպիսիք են էներգիայի բարձր խտությունը, ավելի լավ անվտանգությունը և փոքր չափերը, և արդյունաբերության կողմից համարվում են էներգիայի մարտկոցների զարգացման ուղղություն:

Ի տարբերություն լիթիումային մարտկոցների, որոնք օգտագործում են էլեկտրոլիտներ որպես էլեկտրոլիտներ, պինդ վիճակում մարտկոցների տեխնոլոգիան օգտագործում է լիթիումի և նատրիումի պինդ ապակե միացություններ՝ որպես հաղորդիչ նյութեր: Քանի որ պինդ հաղորդիչ նյութը չունի հեղուկություն, լիթիումի դենդրիտների խնդիրը բնականաբար լուծվում է, և միջանկյալ դիֆրագմը և գրաֆիտի անոդը կայունություն ապահովելու համար կարող են հեռացվել՝ խնայելով մեծ տարածք: Այսպիսով, մարտկոցի սահմանափակ տարածության մեջ հնարավոր է հնարավորինս մեծացնել էլեկտրոդների նյութերի համամասնությունը՝ դրանով իսկ ավելացնելով էներգիայի խտությունը: Տեսականորեն, պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցները կարող են հեշտությամբ հասնել ավելի քան 300Wh/kg էներգիայի խտության: Այս անգամ Weilai-ն պնդում է, որ իր օգտագործած պինդ մարտկոցները հասել են էներգիայի գերբարձր խտության՝ 360 Վտժ/կգ:

Ոլորտի վերոնշյալ ինսայդերները նույնպես կարծում են, որ այս մարտկոցը կարևոր քայլ կլինի դեպի էլեկտրաֆիկացման ապագան։ Ակնկալվում է, որ պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների էներգիայի խտությունը կհասնի երկու-երեք անգամ, քան ներկայիս լիթիում-իոնային մարտկոցները, և կլինեն ավելի թեթև, ավելի երկար և ավելի անվտանգ, քան ներկայիս մարտկոցները:

Անվտանգությունը միշտ ստվեր է եղել էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների արդյունաբերության վրա:

2020 թվականին իմ երկիրը իրականացրել է ընդհանուր առմամբ 199 ավտոմեքենաների հետկանչ՝ 6,682,300 մեքենա ներգրավելով, որից 31 նոր էներգետիկ մեքենա հետ է կանչվել։ Նոր էներգիայի տրանսպորտային միջոցների վերամշակման ժամանակ էներգիայի մարտկոցը կարող է ունենալ անվտանգության պոտենցիալ վտանգներ, ինչպիսիք են ջերմային արտահոսքը և ինքնաբուխ այրումը: Դա դեռ նոր էներգիայի մեքենաների վերամշակումն է: հիմնական պատճառը. Ի հակադրություն, պինդ էլեկտրոլիտների ամենամեծ առանձնահատկությունն այն է, որ դրանք հեշտ չեն այրվում՝ դրանով իսկ հիմնովին բարելավելով նոր էներգիայով աշխատող մեքենաների անվտանգությունը:

Toyota-ն շատ վաղ մտավ պինդ մարտկոցների ոլորտ։ 2004 թվականից Toyota-ն մշակում է ամբողջովին պինդ վիճակում մարտկոցներ և կուտակել է առաջին ձեռքի պինդ վիճակում մարտկոցների տեխնոլոգիա: 2019 թվականի մայիսին Toyota-ն ցուցադրեց իր ամբողջովին պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցի նմուշները, որոնք գտնվում են փորձնական արտադրության փուլում: Toyota-ի պլանի համաձայն՝ այն նախատեսում է մինչև 2025 թվականն ավելացնել պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների էներգիայի խտությունը ավելի քան երկու անգամ ավելի քան գոյություն ունեցող լիթիումային մարտկոցների էներգիայի խտությունը, որը, ինչպես ակնկալվում է, կհասնի 450 Վտժ/կգ: Մինչ այդ, պինդ մարտկոցներով հագեցած էլեկտրական մեքենաները կունենան նավարկության տիրույթի զգալի աճ, որը համեմատելի է ներկայիս վառելիքով աշխատող մեքենաների հետ:

Միևնույն ժամանակ, BAIC New Energy-ն հայտարարեց նաև առաջին մաքուր էլեկտրական մեքենայի նախատիպի գործարկման ավարտի մասին, որը հագեցած է պինդ վիճակի մարտկոցների համակարգով: 2020 թվականի սկզբին BAIC New Energy-ն հայտարարեց «2029 պլանի» մասին, որը ներառում է դիվերսիֆիկացված էներգահամակարգի կառուցում լիթիում-իոնային մարտկոցներից, պինդ մարտկոցներից և վառելիքից «երեքը մեկում» էներգիայի շարժիչ համակարգով։ բջիջները.

Այս գալիք կատաղի ճակատամարտի համար Նինգդեի դարաշրջանը նույնպես կազմել է համապատասխան դասավորություն:

2020 թվականի մայիսին CATL-ի նախագահ Զենգ Յուքունը բացահայտեց, որ իրական պինդ մարտկոցներին անհրաժեշտ է լիթիում մետաղ՝ որպես բացասական էլեկտրոդ՝ էներգիայի խտությունը մեծացնելու համար: CATL-ը շարունակում է ներդրումներ կատարել գերժամանակակից հետազոտությունների և պինդ մարտկոցների և այլ տեխնոլոգիաների ոլորտում արտադրանքի R&D ոլորտում:

Ակնհայտ է, որ էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների ոլորտում, պինդ մարտկոցների վրա հիմնված խցանման պայքարը անաղմուկ մեկնարկել է, և պինդ մարտկոցների վրա հիմնված տեխնոլոգիական ղեկավարությունը կդառնա էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների ոլորտում ջրբաժան:

Պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցները դեռ շղթաներով են կանգնած

SNEResearchd-ի հաշվարկների համաձայն՝ իմ երկրի պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների շուկան ակնկալվում է, որ 3 թվականին կհասնի 2025 միլիարդ յուանի, իսկ 20 թվականին՝ 2030 միլիարդ յուանի:

Չնայած շուկայական հսկայական տարածությանը, պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների առաջ ծառացած երկու հիմնական խնդիր կա՝ տեխնոլոգիան և արժեքը: Ներկայումս աշխարհում կա պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցներում պինդ էլեկտրոլիտների համար նախատեսված երեք հիմնական նյութական համակարգեր՝ պոլիմերային ամբողջովին պինդ, օքսիդային բոլորովին պինդ և սուլֆիդային ամբողջովին պինդ էլեկտրոլիտներ: Վեյլայի կողմից նշված պինդ վիճակի մարտկոցը իրականում կիսապինդ մարտկոց է, այսինքն՝ հեղուկ էլեկտրոլիտ և օքսիդի պինդ էլեկտրոլիտների խառնուրդ։

Զանգվածային արտադրության հնարավորությունների տեսանկյունից պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցները իսկապես կարող են լուծել հեղուկ մարտկոցների անվտանգության ներկայիս խնդիրները: Այնուամենայնիվ, քանի որ առաջին երկու նյութական համակարգերի հաղորդունակությունը ավելի շուտ տեսական խնդիր է, քան գործընթացի խնդիր, այն լուծելու համար դեռևս անհրաժեշտ է որոշակի քանակությամբ R&D ներդրումներ: Բացի այդ, սուլֆիդային համակարգի «արտադրական վտանգները» ժամանակավորապես հնարավոր չէ արդյունավետորեն լուծել: Իսկ ծախսերի խնդիրն ավելի մեծ է։

Պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների արդյունաբերականացման ճանապարհը դեռևս հաճախակի է խոչընդոտվում: Եթե ​​ցանկանում եք իսկապես վայելել պինդ մարտկոցների էներգիայի խտության բոնուսը, դուք պետք է փոխարինեք լիթիում մետաղական բացասական էլեկտրոդային համակարգը ավելի բարձր էներգիայի խտությամբ: Դրան կարելի է հասնել պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների անվտանգության միջոցով, և մարտկոցի էներգիայի խտությունը կարող է հասնել ավելի քան 500 Վտժ/կգ: Բայց այս դժվարությունը դեռ շատ մեծ է։ Պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների հետազոտությունն ու մշակումը դեռ լաբորատոր գիտափորձի փուլում է, որը հեռու է արդյունաբերականացումից։

Օրինակ, որը կարելի է բերել, այն է, որ 2020 թվականի մարտին Nezha Motors-ը թողարկեց Nezha U-ի նոր մոդելը, որը հագեցած է պինդ վիճակի մարտկոցներով: Ըստ Nezha Motors-ի, Nezha U-ն նախատեսում է նախորդ տարվա հոկտեմբերին զեկուցել արդյունաբերության և տեղեկատվական տեխնոլոգիաների նախարարությանը: Արտադրվում է 500 կոմպլեկտ։ Այնուամենայնիվ, այս պահի դրությամբ 500 «Նեժա» մարտկոցային մեքենա դեռևս անհետ կորած է։

Այնուամենայնիվ, նույնիսկ եթե պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցներն ունեն հասուն տեխնոլոգիա, զանգվածային արտադրությունը դեռ պետք է լուծի հեղուկ լիթիումային մարտկոցների ծախսերի մրցակցությունը: Լի Բինը նաև ասաց, որ պինդ մարտկոցների զանգվածային արտադրության դժվարությունն այն է, որ ինքնարժեքը չափազանց բարձր է, և ծախսերի խնդիրը պինդ վիճակում մարտկոցների տեխնոլոգիայի առևտրայնացումն է։ Ամենամեծ մարտահրավերը.

Ըստ էության, նավարկության շրջանակը և օգտագործման արժեքը (ամբողջ մեքենայի արժեքը և փոխարինող մարտկոցը) դեռևս էլեկտրական մեքենաների թույլ օղակներն են, և ցանկացած նոր տեխնոլոգիայի հաջողությունը պետք է լուծի այս երկու հիմնական խնդիրները միաժամանակ: Ըստ հաշվարկների՝ պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցի ընդհանուր արժեքը, որն օգտագործում է նաև գրաֆիտային բացասական էլեկտրոդ, կազմում է 158.8$/կՎտժ, ինչը 34%-ով գերազանցում է 118.7$/կՎտժ հեղուկ մարտկոցի ընդհանուր արժեքը։

Ընդհանուր առմամբ, պինդ մարտկոցները դեռ անցումային փուլում են, և տեխնիկական և ծախսային խնդիրները հրատապ լուծում են պահանջում։ Այնուամենայնիվ, էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների արդյունաբերության համար պինդ վիճակի մարտկոցները դեռևս բարձր դիրք են զբաղեցնում խաղի երկրորդ կեսում:

Գալիս է մարտկոցի տեխնոլոգիական հեղափոխության նոր փուլ, և ոչ ոք չի ցանկանում հետ մնալ մարտի երկրորդ կեսից: