ב-19 בנובמבר התקיים הפורום השני לפיתוח טכנולוגיה ותעשייה בקונשאן. בטקס הפתיחה של הפורום, Qingtao (Kunshan) Energy Development Co., Ltd הזמינה אורחים לבקר בקו הייצור הראשון של סוללות ליתיום במצב מוצק בסין. מדווח כי פס ייצור זה יכול לייצר 2 סוללות במצב מוצק ביום, וצפיפות האנרגיה של הסוללות יכולה להגיע ליותר מ-10,000Wh. נכון להיום, המוצרים ישמשו בעיקר בתחומים דיגיטליים ברמה גבוהה ואחרים, והוא צפוי להיכנס לתחום ב-400 לאספקת מצברים לחברות רכב. ברגע שהידיעה הזו יצאה, זו הייתה כמעט סנסציה בתעשייה.

סוללות ליתיום כוח הן כמו הלב של כלי רכב חשמליים, וגם המחיר תופס יותר ממחצית מהרכב כולו. לכן, טכנולוגיית הסוללות חשובה מאוד לפיתוח תעשיית האנרגיה החדשה. אם לא ניתן לשבור את צוואר הבקבוק הנוכחי של קיבולת סוללת ליתיום על בסיס מים, סביר להניח שהתעשייה כולה תיקלע למצב קשה יותר. בעתיד, לא רק מכוניות משפחתיות, אלא אפילו רכבים עשויים להיאלץ להשתמש באנרגיה חשמלית, והדרישות לסוללות יהיו אפילו גבוהות יותר. לכן, מצברים מוצקים עם פלסטיות גבוהה יותר הפכו לכיוון המאמצים של חברות רבות, כולל חברות רכב בעל שם בינלאומי כמו טויוטה, ב.מ.וו, מרצדס בנץ ופולקסווגן, כמו גם חברות גדולות הממומנות על ידי משרד הכלכלה של יפן, החלו לפרוס בתחום זה.

בתצוגת קו הייצור הזו של חברת Kunshan Qingtao, אנשים ראו את זה: לאחר שחבילת סוללות בעובי של ציפורן בלבד נחתכה במספריים, לא רק שהיא לא התפוצצה, אלא שהיא אפילו הופעלה כרגיל. בנוסף, גם אם היא הייתה מכופפת עשרות אלפי פעמים, קיבולת הסוללה לא ירדה ביותר מ-5%, והסוללה לא נשרפה או התפוצצה לאחר דיקור סיני. למעשה, לסוללות ליתיום מוצק יש יתרונות רבים. כיוון שאלקטרוליטים במצב מוצק אינם דליקים, אינם קורוזיביים, אינם נדיפים ואינם דולפים, הם לא יגרמו לאירועי בעירה ספונטנית ברכב, מה שמשפר מאוד את הבטיחות. זה אכן סוג של חומר סוללה אידאלי לכלי רכב חשמליים.

כיום, נעשה שימוש נפוץ בכלי רכב חשמליים מיינסטרים, למעשה, ישנם פגמים מסוימים, מכיוון שלא משנה מהמבנה הכימי או מבנה הסוללה, קל מאוד לייצר חום לחומר הליתיום הטרינרי. אם לא ניתן להעביר את הלחץ בזמן, קיים חשש להתפוצצות המצבר, ורוב אירועי הבעירה הספונטנית של רכבים חשמליים שאירעו השנה נובעים גם מכך. ומבחינת סיבולת, צפיפות האנרגיה הבודדת של סוללות ליתיום משולשות עומדת כעת בפני צוואר בקבוק, וקשה לפרוץ אותה. אם רוצים להגדיל את צפיפות האנרגיה, אפשר רק להגדיל את תכולת הניקל או להוסיף CA, אבל היציבות התרמית של ניקל גבוה ירודה מאוד, והוא נוטה לתגובות אלימות. לכן, נכון להיום, ניתן לעשות רק החלפה בין קיבולת הסוללה לבטיחות.

אפילו טויוטה, שהיא טובה מאוד במחקר ופיתוח טכנולוגי וטכנולוגי, אמרה שסוללות מצב מוצק לא יוכלו להגיע לייצור המוני בשנת 2030. ניתן לראות שעדיין יש כמה בעיות במחקר ופיתוח של מוצק- מצב סוללות. למעשה, מכיוון שסוללות מצב מוצק אינן דורשות חדירת נוזלים ודורשות רק אלקטרוליטים מוצקים כדי להפריד בין הלוחות החיוביים והשליליים, הבחירה בחומרי המתכת הופכת לקריטית מאוד. האתגר הגדול ביותר של טכנולוגיה זו הוא שהמוליכות הכוללת של האלקטרוליט המוצק נמוכה מזו של האלקטרוליט הנוזלי, מה שמוביל לביצועים הכוללים בקצב נמוך של סוללת המצב המוצק הנוכחית ולהתנגדות פנימית גדולה. לכן, סוללת המצב המוצק באופן זמני אינה יכולה לעמוד בדרישות של טעינה מהירה. לִדרוֹשׁ. עם זאת, למוליכות החשמלית יש קשר גדול מאוד עם הטמפרטורה, כך שעבודה בטמפרטורה גבוהה יותר תגרום לסוללה לבצע ביצועים טובים יותר. בנוסף, יש לשמור על מוליכות הסוללה ברמה תקינה, וזרם גבוה מדי או נמוך מדי עלול לגרום לבעיות נוספות.

כיום, טכנולוגיית המחקר והפיתוח של סוללות ליתיום משולשות על ידי חברות בראשות Panasonic ו-CATL כבר מבוססת היטב. גם אם סוללות ליתיום מוצק מפותחות בפרק זמן קצר, קשה להגיע לייצור המוני. אחרי הכל, כאשר טכנולוגיה חדשה יוצאת לעולם, תמיד נדרש לחברה את נפח המוצר ואת יכולת התפוקה התואמים על מנת להשיג קידום ויישום בקנה מידה גדול. למרות שסוללות הליתיום המוצקות הנוכחיות עדיין מתמודדות עם בעיות רבות ואין להן יתרון רב בצפיפות האנרגיה לעת עתה, יש להן בטיחות גבוהה מאוד. אם ניתן לפתח חומרי מתכת מתאימים, אולי כל סוללת הליתיום הכוחנית התעשייה תביא לפריצות דרך חדשות. זה מה שאנחנו רוצים לראות. אחרי הכל, מחקר בלתי פוסק הוא רוח המחקר המדעית האמיתית. יחס צפיפות האנרגיה מתייחס לקיבולת הסוללה ליחידת משקל. מונומר גלילי מחושב לפי הזרם המרכזי המקומי הנוכחי 18650 (1.75AH), יחס צפיפות האנרגיה יכול להגיע ל-215WH/Kg, והמונומר המרובע מחושב לפי 50AH ויחס צפיפות האנרגיה יכול להגיע ל-205WH/Kg. שיעור קיבוץ המערכת הוא בסביבות 60% עבור 18650, והריבוע הוא בסביבות 70%. (ניתן לדמיין את קצב הקיבוץ של המערכת על ידי הכנסת בשר חזיר לקופסה. הפער בין חזירים מרובעים קטן יותר, ולכן קצב קיבוץ המערכת גבוה יותר).

באופן זה, יחס צפיפות האנרגיה של מערכת ערכת הסוללות 18650 הוא כ-129WH/Kg, ויחס צפיפות האנרגיה של מערכת ערכת הסוללות המרובעת הוא כ-143WH/Kg. כאשר יחס צפיפות האנרגיה של 18650 ותאים מרובעים יגיע לאותו בעתיד, למארזי סוללות ליתיום מרובעים עם קצב קיבוץ גבוה יותר יהיו יתרונות ברורים יותר.

גדלה

קצב טעינה/פריקה=זרם טעינה/פריקה/קיבולת מדורגת, ככל שהקצב גבוה יותר, מהירות הטעינה הנתמכת על ידי הסוללה תהיה מהירה יותר. סוללת האנרגיה האופקית 18650 המיוצרת המקומית היא בסביבות 1C, והריבוע יכול להגיע סביב 1.5-2C (עם ניהול תרמי טוב), ועדיין יש מרחק מסוים מיעד המדיניות של 3C. עם זאת, זה בהחלט אפשרי שתהליך הייצור המרובע יהפוך מושלם יותר ויותר כדי להשיג את היעד שנקבע 3C.