Mentre il momento in cui i sussidi per i nuovi veicoli energetici del mio paese declinano completamente, LG Chem, Samsung SDI, Panasonic e altri giganti delle batterie agli ioni di litio di potenza d’oltremare stanno segretamente accumulando la loro forza, con l’intenzione di sfruttare il vantaggio principale per pepire l’imminente non- mercato agevolato.

Uno dei loro vantaggi principali è il vantaggio di ricerca e sviluppo della tecnologia delle batterie che guida lo sviluppo dell’industria globale delle batterie agli ioni di litio.

➤LG Chem: ricerca sui materiali di base + alto investimento continuo

LG Chem collabora con OEM che coprono molti marchi globali come americani, giapponesi e coreani. Ha profondi vantaggi nella ricerca nel campo dei materiali di base, e allo stesso tempo considera il “Automobile Battery Development Center” come un’organizzazione indipendente appartenente al segmento di business delle batterie, come mostrato nella figura seguente:

▼Struttura dell’organizzazione di ricerca chimica LG

Con decenni di vantaggi nella ricerca sui materiali, LG Chem può introdurre per la prima volta tecnologie uniche in materiali positivi e negativi, separatori, ecc. nella progettazione del prodotto e riflettere direttamente la tecnologia unica nel processo di ricerca e sviluppo delle celle. Può fornire l’intero portafoglio di prodotti relativo alle batterie di alimentazione agli ioni di litio dallo sviluppo di celle, moduli, BMS e Pack al supporto tecnico.

Il sostegno alla ricerca e allo sviluppo della tecnologia di LG Chem è sostenuto da un elevato investimento di capitale. Secondo i dati del sondaggio, i finanziamenti complessivi in ​​ricerca e sviluppo e gli investimenti in manodopera di LG Chem hanno continuato a crescere dal 2013. Entro il 2017, gli investimenti in ricerca e sviluppo hanno raggiunto i 3.5 miliardi di yuan (RMB), posizionandosi al primo posto tra le aziende globali di batterie per investimenti in ricerca e sviluppo quell’anno.

I vantaggi in termini di risorse delle materie prime a monte e la capacità indipendente dei collegamenti di produzione forniscono una forte garanzia per il percorso del pacchetto morbido ternario di LG Chem con costi complessivi più elevati e soglie tecniche più elevate.

In termini di aggiornamenti tecnici del percorso, LG Chem sta attualmente lavorando sodo dal pacchetto software NCM622 a NCM712 o NCMA712.

In un’intervista con i media, il CFO di LG Chemical ha dichiarato che il percorso di aggiornamento del materiale dell’elettrodo positivo dell’azienda da 622 a 712 o addirittura 811, LG ha piani separati per l’abbinamento del metodo del pacchetto morbido e il metodo cilindrico e l’applicazione di downstream modelli (il pacchetto morbido non sarà sviluppato per il momento 811 , e il cilindrico NCM811 è attualmente applicabile solo agli autobus elettrici).

Tuttavia, che si tratti dell’elettrodo positivo NCMA o dell’elettrodo positivo NCM712, il piano di produzione di massa di LG Chem è previsto per almeno due anni, il che è molto più conservativo del piano di percorso ad alto contenuto di nichel di Panasonic.

➤Samsung SDI: cooperazione con istituti di ricerca + investimenti continui ad alta intensità

Samsung SDI adotta un modello di partnership simile a quello di CATL nel campo della ricerca e sviluppo: collabora con istituti di ricerca universitari nazionali ed esteri per impostare importanti questioni tecniche, risolvere insieme sviluppi commerciali e promuovere congiuntamente progetti di ricerca per creare sinergie.

▼Organigramma Samsung SDI

Samsung SDI e LG Chem hanno percorsi tecnici diversi. Sono principalmente di forma quadrata. Allo stesso tempo, seguono attivamente la produzione di 21700 batterie. I materiali catodici utilizzano principalmente materiali ternari NCM e NCA. Tuttavia, anche il suo investimento in ricerca e sviluppo è molto forte.

Secondo i dati del sondaggio, l’investimento in ricerca e sviluppo di Samsung SDI nel 2014 ha raggiunto 620,517 milioni di won, pari al 7.39% delle vendite; L’investimento in ricerca e sviluppo nel 2017 è stato di 2.8 miliardi di yuan (RMB). Riguardo a temi importanti nel campo delle batterie e dei materiali di nuova generazione, supportando lo sviluppo di brevetti strettamente correlati alle problematiche, esploreremo brevetti competitivi e apriremo nuove aree di business.

La batteria prismatica Samsung SDI ha raggiunto il livello di densità energetica di 210-230wh/kg.

Secondo Wei Wei, vicepresidente di Samsung SDI my country all’Electric Vehicle Forum di quest’anno, Samsung svilupperà vigorosamente la quarta generazione di prodotti dal materiale catodico (percorso NCA), elettrolita e tecnologia anodica in futuro. Dopo aver lanciato la batteria di quarta generazione con una densità di energia di 270-280wh/kg, prevede di continuare a sviluppare il prodotto di quinta generazione con una densità di energia pianificata di 300wh/kg fino alla rotta ad alto contenuto di nichel.

La direzione di sviluppo quadrata dell’azienda include anche “batterie a bassa altezza” con dimensioni del modello migliorate, introduzione di materiali di ricarica rapida e pacchi complessivamente leggeri. Oltre alle batterie prismatiche, Samsung SDI ha anche un layout nel campo delle batterie a stato solido e delle batterie cilindriche. Nel 2017, Samsung SDI ha presentato batterie a stato solido e moduli batteria basati su 21700 celle cilindriche al North American Auto Show, dimostrando la capacità di svilupparsi in più percorsi.

Vale la pena ricordare che Samsung SDI è supportato dalla forte ricerca e sviluppo e dalla forza delle risorse del gruppo Samsung e ha anche la capacità di fornire soluzioni di alimentazione per batterie agli ioni di litio per l’intera catena industriale.

➤Panasonic: vantaggi innati del cilindro + supporto di Tesla

Nel 1998, Panasonic ha iniziato la produzione in serie di batterie cilindriche agli ioni di litio per computer notebook e ha costruito una linea di produzione leader del settore per le batterie agli ioni di litio. Nel novembre 2008, Panasonic ha annunciato una fusione con Sanyo Electric ed è diventata il più grande fornitore mondiale di batterie agli ioni di litio.

Il layout di ricerca e sviluppo di Panasonic nel campo delle batterie agli ioni di litio si basa sulla sua cooperazione di lunga data con marchi come Tesla e Toyota, concentrandosi sui mercati giapponese e americano. La solida base accumulata nel settore delle batterie al litio di consumo ha massimizzato i vantaggi intrinseci del metodo cilindrico della tecnologia matura e dell’elevata consistenza e ha raggiunto un modulo batteria ad alta densità di energia e ciclo stabile adatto ai modelli Tesla.

Guardando indietro alle precedenti generazioni di batterie Panasonic equipaggiate dalla Roadster alla Model 3 oggi, il miglioramento del livello del metodo tecnico si concentra nel miglioramento del materiale del catodo e delle dimensioni del cilindro.

In termini di materiali catodici, Tesla ha utilizzato catodi di ossido di litio e cobalto nei primi giorni, ModelS ha iniziato a passare a NCA e ora l’uso di NCA ad alto contenuto di nichel sul Modello 3, Panasonic è stata leader del settore nel miglioramento dei materiali catodici alla ricerca di alta densità energetica.

Oltre ai materiali degli elettrodi positivi, il metodo cilindrico si è evoluto dal tipo 18650 al tipo 21700 e la tendenza alla ricerca di una maggiore capacità elettrica di una singola cella è guidata anche da Panasonic. Mentre promuovono il miglioramento delle prestazioni delle batterie, le batterie di grandi dimensioni riducono la difficoltà di gestione del sistema a pacco e riducono il costo delle parti strutturali metalliche e delle connessioni conduttive dei pacchi batteria, riducendo così i costi e aumentando la densità energetica.