9. janvārī Weilai rīkotajā “2020NIODay” papildus ET7 oficiālajai debijai, kas pazīstama kā “šobrīd vismodernākā tehnoloģiju integrācija”, tika paziņots arī, ka Weilai ET7 ir aprīkots ar cietvielu akumulatoriem. būs 2022. gada ceturtajā ceturksnī. Tirgū tā enerģijas blīvums sasniedz 360Wh/kg, un ar cietvielu akumulatoriem Weilai ET7 nobraukums ar vienu uzlādi var sasniegt vairāk nekā 1,000 kilometrus.

Tomēr Li Bins, Weilai dibinātājs, klusēja par cietvielu akumulatoru piegādātāju, sakot tikai to, ka Weilai Automobile ir ļoti ciešas sadarbības attiecības ar cietvielu akumulatoru piegādātājiem un noteikti ir nozares vadošais uzņēmums. Pamatojoties uz Li Bina vārdiem, ārpasaulei ir aizdomas, ka šis cietvielu bateriju piegādātājs, visticamāk, ir Ningdes laikmetā.

Bet neatkarīgi no tā, kurš ir NIO cietvielu akumulatoru piegādātājs, cietvielu akumulatori ir labākais risinājums daudzām problēmām jaunu enerģijas transportlīdzekļu izstrādē, un tie ir arī svarīgs attīstības virziens enerģijas akumulatoru nozarē.

Cilvēks enerģijas akumulatoru nozarē uzskata, ka cietvielu akumulatori būs tehnoloģiski vadošie nākamās paaudzes augstas veiktspējas akumulatoru veidi. “Cietvielu akumulatoru joma ir iegājusi “bruņošanās sacensību” stadijā ar daudziem tirgus dalībniekiem, tostarp automašīnu uzņēmumiem, akumulatoru kompānijām, investīciju iestādēm un zinātniskiem pētījumiem. Iestādes un citas iestādes spēlē spēles trīs kapitāla, tehnoloģiju un talantu aspektos. Ja viņi nemeklē pārmaiņas, viņi būs ārpus spēles.

Barošanas akumulators visā pasaulē

Jaudas akumulatoru nozares apkure un dzesēšana nav atdalāma no jaunās enerģijas automobiļu rūpniecības, un, pakāpeniski atgūstoties jauno enerģijas automobiļu tirgum, konkurence enerģijas akumulatoru nozarē ir kļuvusi arvien sīvāka.

Ir vērts pieminēt, ka jaudas akumulators ir pazīstams kā jaunu enerģijas transportlīdzekļu “sirds”, kas veido 30% līdz 40% no transportlīdzekļa izmaksām. Šī iemesla dēļ jaudas akumulatoru rūpniecība savulaik tika uzskatīta par izrāviena punktu nākamajā autobūves laikmetā. Tomēr līdz ar politikas atdzišanu un ārvalstu zīmolu atgriešanos arī akumulatoru rūpniecība saskaras ar tādām pašām smagām problēmām kā jauno enerģijas automobiļu rūpniecība.

Ningdes laikmets bija pirmais, kas saskārās ar smagiem izaicinājumiem.

13. janvārī Dienvidkorejas tirgus izpētes organizācija SNEResearch paziņoja atbilstošus datus par globālo akumulatoru tirgu 2020. gadā. Dati liecina, ka 2020. gadā elektrisko transportlīdzekļu jaudas akumulatoru globālā uzstādītā jauda sasniegs 137 GWh, kas ir pieaugums salīdzinājumā ar iepriekšējā gada atbilstošo periodu. 17%, no kuriem CATL uzvarēja čempionātā ceturto gadu pēc kārtas, un gada uzstādītā jauda sasniedza 34 GWh, kas ir par 2% vairāk nekā iepriekšējā gadā.

Enerģijas akumulatoru uzņēmumiem uzstādītā jauda nosaka to stāvokli tirgū. Lai gan CATL uzstādītā jauda joprojām saglabā priekšrocības, no globālās biznesa izaugsmes pieauguma viedokļa CATL uzstādītā jauda ir daudz zemāka par globālās izaugsmes tempu. Neapšaubāmi, Japānas un Korejas akumulatoru uzņēmumi, kurus pārstāv LG Chem, Panasonic un SKI, strauji paplašinās.

Kopš 2013. gadā oficiāli tika ieviesta jaunā enerģijas transportlīdzekļu subsīdiju politika, akumulatoru nozare, kas ir cieši saistīta ar jauno enerģijas transportlīdzekļu nozari, savulaik uzsāka strauju attīstību.

Pēc 2015. gada Rūpniecības un informācijas tehnoloģiju ministrija izdeva tādus politikas dokumentus kā “Automobiļu jaudas akumulatoru nozares standarti un standarti” un “Power Battery Manufacturers Directory”. Japānas un Dienvidkorejas jaudas akumulatoru uzņēmumi tika “izraidīti”, un vietējās enerģijas akumulatoru nozares attīstība sasniedza savu maksimumu.

Tomēr 2019. gada jūnijā ar stingrākām politikām, augstākiem sliekšņiem un izmaiņām maršrutos liela daļa enerģijas akumulatoru uzņēmumu piedzīvoja cīņas periodu un galu galā pazuda. Līdz 2020. gadam vietējo enerģijas akumulatoru uzņēmumu skaits ir samazināts līdz vairāk nekā 20.

Tajā pašā laikā ārvalstu elektroenerģijas akumulatoru uzņēmumi jau sen ir gatavi pārvietot taukus Ķīnas tirgū. Kopš 2018. gada Japānas un Korejas enerģijas akumulatoru uzņēmumi, piemēram, Samsung SDI, LG Chem, SKI u.c., ir sākuši paātrināt Ķīnas tirgus “pretuzbrukumu” un paplašināt jaudas akumulatoru ražošanas jaudu. Tostarp Samsung SDI un LG Chem jaudas akumulatoru rūpnīcas ir pabeigtas un nodotas ražošanā. Vietējais akumulatoru tirgus Iepazīstinot ar Ķīnas, Japānas un Dienvidkorejas modeli “Trīs karaļvalstis nogalina”.

Agresīvākais ir LG Chem. Tā kā Teslas Šanhajas Gigafactory ražotajā Model 3 sērijā tiek izmantoti LG Chem akumulatori, tas ir ne tikai veicinājis LG Chem straujo izaugsmi, bet arī bloķējis Ningdes ēru. 2020. gada pirmajā ceturksnī LG Chem, kas sākotnēji ieņēma trešo vietu, vienā rāvienā pārspēja Ningdes laikmetu un kļuva par pasaulē lielāko akumulatoru uzņēmumu ar tirgus daļu.

Tajā pašā laikā BYD arī uzsāka ofensīvu.

2020. gada martā BYD izlaida asmeņu akumulatorus un sāka tos piegādāt trešo pušu automašīnu uzņēmumiem. Vans Čuaņfu sacīja: “Saskaņā ar lielo pilnīgas atvēršanas stratēģiju BYD Battery neatkarīga sadalīšana ir iekļauta darba kārtībā, un ir paredzēts, ka tas veiks IPO ap 2022.

Faktiski lāpstiņu akumulatori ir vairāk saistīti ar uzlabojumiem akumulatoru ražošanas un apstrādes tehnoloģijās, un nav revolucionāru jauninājumu materiālu un tehnoloģiju jomā. Pašlaik elektriskajos transportlīdzekļos parasti izmantotais trīskāršais litija akumulators un litija dzelzs fosfāta akumulators ir litija jonu akumulatori, un litija akumulators ar augstāko enerģijas blīvumu ir 260 Wh/kg. Nozare parasti uzskata, ka litija jonu akumulatoru enerģijas blīvums ir tuvu robežai. Grūti pārsniegt 300Wh/kg.

Sākusies otrā puslaika kāršu spēle

Nenoliedzams fakts ir tāds, ka tas, kurš pirmais spēs izlauzties cauri tehniskajai pudelei, varēs izmantot iespēju otrajā puslaikā.

Jau 2019. gada decembrī Rūpniecības un informācijas tehnoloģiju ministrija nāca klajā ar “Jauno enerģētisko transportlīdzekļu nozares attīstības plānu (2021-2035)”, kas ietvēra cietvielu enerģijas akumulatoru tehnoloģiju pētniecības un attīstības paātrināšanu un industrializāciju kā “jaunu enerģijas transportlīdzekļu kodolu”. Tehnoloģiju izpētes projekts”. Veicināt cietvielu akumulatoru valsts stratēģiskā līmenī.

Pēdējos gados galvenie automobiļu uzņēmumi gan mājās, gan ārvalstīs, piemēram, Toyota, Nissan Renault, GM, BAIC un SAIC, ir sākuši pastiprināt cietvielu akumulatoru pētniecību un izstrādi un industrializāciju. Vienlaikus ir sākušies arī tādi akumulatoru uzņēmumi kā Tsingtao Energy, LG Chem un Massachusetts Solid Energy Sagatavošanās cietvielu akumulatoru rūpnīcu celtniecībai, tostarp jau nodotas ekspluatācijā cietvielu akumulatoru ražošanas līnijas.

Salīdzinot ar tradicionālajām litija baterijām, cietvielu baterijām ir daudz priekšrocību, piemēram, lielāks enerģijas blīvums, labāka drošība un mazāks izmērs, un nozare uzskata, ka tie ir enerģijas akumulatoru attīstības virziens.

Atšķirībā no litija baterijām, kurās kā elektrolītus izmanto elektrolītus, cietvielu akumulatoru tehnoloģijā kā vadošus materiālus izmanto cietus stikla savienojumus, kas izgatavoti no litija un nātrija. Tā kā cietajam vadošajam materiālam nav plūstamības, litija dendrītu problēma ir dabiski atrisināta, un starpposma diafragmu un grafīta anoda materiālu, lai nodrošinātu stabilitāti, var noņemt, ietaupot daudz vietas. Tādā veidā elektrodu materiālu īpatsvaru var maksimāli palielināt ierobežotajā akumulatora telpā, tādējādi palielinot enerģijas blīvumu. Teorētiski cietvielu akumulatori var viegli sasniegt enerģijas blīvumu, kas pārsniedz 300 Wh/kg. Šoreiz Weilai apgalvo, ka tā izmantotās cietvielu baterijas ir sasniegušas īpaši augstu enerģijas blīvumu 360 Wh/kg.

Iepriekš minētie nozares pārstāvji arī uzskata, ka šis akumulators būs nozīmīgs solis ceļā uz elektrifikācijas nākotni. Paredzams, ka cietvielu akumulatoru enerģijas blīvums sasniegs divas līdz trīs reizes lielāku nekā pašreizējiem litija jonu akumulatoriem, un tas būs vieglāks, ilgāks kalpošanas laiks un drošāks nekā pašreizējās baterijas.

Drošība vienmēr ir bijusi ēna pār akumulatoru nozari.

2020. gadā manā valstī kopumā tika atsauktas 199 automašīnas, iesaistot 6,682,300 31 XNUMX transportlīdzekļus, no kuriem XNUMX tika atsaukts jauns enerģijas transportlīdzeklis. Pārstrādājot jaunus enerģijas transportlīdzekļus, jaudas akumulators var radīt potenciālus drošības apdraudējumus, piemēram, termisku aizdegšanos un spontānu aizdegšanos. Tā joprojām ir jaunu enerģijas transportlīdzekļu pārstrāde. galvenais iemesls. Turpretim cieto elektrolītu lielākā iezīme ir tā, ka tos nav viegli sadedzināt, tādējādi būtiski uzlabojot jaunu enerģijas transportlīdzekļu drošību.

Toyota ļoti agri ienāca cietvielu akumulatoru jomā. Kopš 2004. gada Toyota ir izstrādājusi pilnīgi cietvielu akumulatorus un ir uzkrājusi pirmavotu cietvielu akumulatoru tehnoloģiju. 2019. gada maijā Toyota izstādīja tā pilnībā cietvielu akumulatoru paraugus, kas atrodas izmēģinājuma ražošanas stadijā. Saskaņā ar Toyota plānu, tā plāno līdz 2025. gadam palielināt cietvielu akumulatoru enerģijas blīvumu līdz vairāk nekā divreiz lielākam par esošo litija akumulatoru enerģijas blīvumu, kas sagaidāms, ka tas sasniegs 450 Wh/kg. Līdz tam laikam elektriskajiem transportlīdzekļiem, kas aprīkoti ar cietvielu akumulatoriem, būs ievērojami palielināts kreisēšanas diapazons, kas ir salīdzināms ar pašreizējiem degvielas transportlīdzekļiem.

Tajā pašā laikā BAIC New Energy paziņoja arī par pirmā tīri elektriskā transportlīdzekļa prototipa, kas aprīkots ar cietvielu akumulatoru sistēmu, nodošanu ekspluatācijā. 2020. gada sākumā BAIC New Energy paziņoja par “2029. gada plānu”, kas ietver daudzveidīgas enerģijas sistēmas izbūvi ar litija jonu akumulatoru, cietvielu akumulatoru un degvielas enerģijas piedziņas sistēmu “trīs vienā” šūnas.

Šai gaidāmajai sīvajai cīņai Ningdes laikmets ir arī izveidojis atbilstošu izkārtojumu.

2020. gada maijā Zeng Yuqun, CATL priekšsēdētājs, atklāja, ka patiesām cietvielu baterijām ir nepieciešams litijs kā negatīvs elektrods, lai palielinātu enerģijas blīvumu. CATL turpina investēt progresīvā pētniecībā un produktu pētniecībā un attīstībā cietvielu akumulatoru un citu tehnoloģiju jomā.

Acīmredzot jaudas akumulatoru jomā ir klusi sākusies traucēšanas cīņa, kuras pamatā ir cietvielu akumulatori, un tehnoloģiskā vadība, kuras pamatā ir cietvielu akumulatori, kļūs par ūdensšķirtni strāvas akumulatoru jomā.

Cietvielu akumulatori joprojām saskaras ar važām

Saskaņā ar SNEResearchd aprēķiniem, paredzams, ka manas valsts cietvielu akumulatoru tirgus platība 3. gadā sasniegs 2025 miljardus juaņu un 20. gadā — 2030 miljardus juaņu.

Neskatoties uz milzīgo tirgus telpu, cietvielu akumulatoriem, tehnoloģijām un izmaksām ir divas lielas problēmas. Pašlaik pasaulē ir trīs galvenās materiālu sistēmas cietvielu elektrolītiem cietvielu akumulatoros, proti, polimēru pilnībā cietie elektrolīti, oksīda pilnībā cietie elektrolīti un sulfīda pilnībā cietie elektrolīti. Weilai pieminētais cietvielu akumulators patiesībā ir pusciets akumulators, tas ir, šķidrais elektrolīts un oksīda cieto elektrolītu sajaukšana.

No masveida ražošanas iespēju viedokļa cietvielu akumulatori patiešām var atrisināt pašreizējās šķidro akumulatoru drošības problēmas. Tomēr, tā kā pirmo divu materiālu sistēmu vadītspēja ir teorētiska problēma, nevis procesa problēma, tās risināšanai joprojām ir nepieciešams zināms apjoms pētniecībā un attīstībā. Turklāt sulfīdu sistēmas “ražošanas apdraudējumu” nevar efektīvi novērst īslaicīgi. Un izmaksu problēma ir lielāka.

Ceļš uz cietvielu akumulatoru industrializāciju joprojām tiek bieži traucēts. Ja vēlaties patiesi izbaudīt cietvielu akumulatoru enerģijas blīvuma bonusu, litija metāla negatīvā elektrodu sistēma ir jāaizstāj ar lielāku enerģijas blīvumu. To var panākt, izmantojot cietvielu akumulatoru drošību, un akumulatora enerģijas blīvums var sasniegt virs 500 Wh/kg. Bet šīs grūtības joprojām ir ļoti lielas. Cietvielu bateriju izpēte un izstrāde joprojām ir laboratorijas zinātnisko eksperimentu stadijā, kas ir tālu no industrializācijas.

Kā piemēru var minēt to, ka 2020. gada martā Nezha Motors izlaida jaunu Nezha U modeli, kas aprīkots ar cietvielu akumulatoriem. Saskaņā ar Nezha Motors informāciju, Nezha U pagājušā gada oktobrī plāno ziņot Rūpniecības un informācijas tehnoloģiju ministrijai. Tiek ražoti 500 komplekti. Tomēr līdz šim joprojām trūkst 500 Nezha cietvielu akumulatoru automašīnas.

Tomēr pat tad, ja cietvielu baterijām ir nobriedusi tehnoloģija, masveida ražošanai joprojām ir jāatrisina izmaksu konkurence ar šķidro litija baterijām. Li Bins arī teica, ka cietvielu akumulatoru masveida ražošanas grūtības rada pārāk augstas izmaksas, un izmaksu problēma ir cietvielu akumulatoru tehnoloģiju komercializācija. Lielākais izaicinājums.

Būtībā kreisēšanas diapazons un lietošanas izmaksas (visa transportlīdzekļa un rezerves akumulatora izmaksas) joprojām ir elektrisko transportlīdzekļu vājās saites, un jebkuras jaunas tehnoloģijas panākumiem ir jāatrisina šīs divas galvenās problēmas vienlaikus. Saskaņā ar aprēķiniem, cietvielu akumulatora, kas izmanto arī grafīta negatīvo elektrodu, kopējās izmaksas ir 158.8 $/kWh, kas ir par 34% augstākas nekā šķidrā akumulatora kopējās izmaksas 118.7 $/kWh.

Kopumā cietvielu akumulatori joprojām atrodas pārejas posmā, un steidzami jāatrisina tehniskas un izmaksu problēmas. Tomēr jaudas akumulatoru nozarē cietvielu akumulatori joprojām ir galvenais spēles otrajā pusē.

Tuvojas jauna akumulatoru tehnoloģiju revolūcijas kārta, un neviens nevēlas atpalikt cīņas otrajā pusē.