9 जानेवारी रोजी, Weilai द्वारे आयोजित “2020NIODay” मध्ये, ET7 च्या अधिकृत पदार्पण व्यतिरिक्त, ज्याला “सध्याचे सर्वात प्रगत तंत्रज्ञान एकत्रीकरण” म्हणून ओळखले जाते, असेही घोषित करण्यात आले की Weilai ET7 सॉलिड-स्टेट बॅटरीने सुसज्ज आहे. 2022 च्या चौथ्या तिमाहीत असेल. बाजारात, त्याची ऊर्जा घनता 360Wh/kg पर्यंत पोहोचते आणि सॉलिड-स्टेट बॅटरीसह, Weilai ET7 चे मायलेज एका चार्जवर 1,000 किलोमीटरपेक्षा जास्त पोहोचू शकते.

तथापि, Weilai चे संस्थापक ली बिन, सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या पुरवठादारावर मौन बाळगून होते, फक्त एवढेच सांगत होते की Weilai ऑटोमोबाईलचे सॉलिड-स्टेट बॅटरी पुरवठादारांशी खूप जवळचे सहकारी संबंध आहेत आणि ती निश्चितपणे उद्योगातील आघाडीची कंपनी आहे. ली बिनच्या शब्दांच्या आधारे, बाहेरील जगाला संशय आहे की हा सॉलिड-स्टेट बॅटरी सप्लायर निंगडे युगातील असण्याची शक्यता आहे.

परंतु NIO चा सॉलिड-स्टेट बॅटरी पुरवठादार कोण आहे हे महत्त्वाचे नाही, सॉलिड-स्टेट बॅटरी नवीन ऊर्जा वाहनांच्या विकासातील अनेक समस्यांवर सर्वोत्तम उपाय आहेत आणि त्या पॉवर बॅटरी उद्योगातील एक महत्त्वपूर्ण विकास दिशा देखील आहेत.

पॉवर बॅटरी उद्योगातील एका व्यक्तीचा असा विश्वास आहे की सॉलिड-स्टेट बॅटरी या पुढील पिढीच्या उच्च-कार्यक्षमता पॉवर बॅटरीच्या तांत्रिक कमांडिंग हाइट्स असतील. “सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या क्षेत्राने कार कंपन्या, पॉवर बॅटरी कंपन्या, गुंतवणूक संस्था आणि वैज्ञानिक संशोधनासह अनेक बाजारातील सहभागींसह ‘आर्म्स रेस’च्या टप्प्यात प्रवेश केला आहे. भांडवल, तंत्रज्ञान आणि प्रतिभा या तीन पैलूंमध्ये संस्था आणि इतर खेळ खेळत आहेत. जर त्यांनी बदल शोधला नाही तर ते खेळातून बाहेर होतील.”

जगभरातील पॉवर बॅटरी

पॉवर बॅटरी उद्योगाचे हीटिंग आणि कूलिंग नवीन ऊर्जा ऑटोमोबाईल उद्योगापासून अविभाज्य आहेत आणि नवीन ऊर्जा ऑटोमोबाईल बाजाराच्या हळूहळू पुनर्प्राप्तीसह, पॉवर बॅटरी उद्योगातील स्पर्धा अधिक तीव्र होत आहे.

हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की पॉवर बॅटरीला नवीन ऊर्जा वाहनांचे “हृदय” म्हणून ओळखले जाते, ज्याचा वाटा वाहनाच्या किंमतीच्या 30% ते 40% आहे. या कारणास्तव, पॉवर बॅटरी उद्योग हा एकेकाळी ऑटोमोटिव्ह उद्योगाच्या पुढील युगात एक प्रगती बिंदू मानला जात असे. तथापि, धोरणे थंडावल्याने आणि परदेशी ब्रँड्सच्या परताव्यासह, पॉवर बॅटरी उद्योग देखील नवीन ऊर्जा ऑटोमोबाईल उद्योगासारख्याच गंभीर आव्हानांना तोंड देत आहे.

निगडे युग हे सर्वात पहिले गंभीर आव्हाने होते.

13 जानेवारी रोजी, दक्षिण कोरियन मार्केट रिसर्च संस्थेने 2020 मधील जागतिक पॉवर बॅटरी मार्केटवरील संबंधित डेटा जाहीर केला. डेटा दर्शवितो की 2020 मध्ये, इलेक्ट्रिक वाहनांवरील पॉवर बॅटरीची जागतिक स्थापित क्षमता 137GWh पर्यंत पोहोचेल, जी वर्ष-दर-वर्षी वाढेल. 17%, ज्यापैकी CATL ने सलग चौथ्या वर्षी चॅम्पियनशिप जिंकली, आणि वार्षिक स्थापित क्षमता 34GWh पर्यंत पोहोचली, वर्ष-दर-वर्ष 2% ची वाढ.

पॉवर बॅटरी कंपन्यांसाठी, स्थापित क्षमता त्यांची बाजार स्थिती निर्धारित करते. जरी CATL ची स्थापित क्षमता अजूनही एक फायदा कायम ठेवत असली तरी, जागतिक व्यवसाय वाढीच्या दृष्टीकोनातून, CATL ची स्थापित क्षमता जागतिक विकास दरापेक्षा खूपच कमी आहे. शंका आहे की, LG Chem, Panasonic आणि SKI द्वारे प्रतिनिधित्व केलेल्या जपानी आणि कोरियन पॉवर बॅटरी कंपन्या वेगाने विस्तारत आहेत.

नवीन ऊर्जा वाहन सबसिडी धोरण 2013 मध्ये अधिकृतपणे सादर करण्यात आल्यापासून, पॉवर बॅटरी उद्योग, जो नवीन ऊर्जा वाहन उद्योगाशी जवळून संबंधित आहे, एकेकाळी वेगवान विकासाची सुरुवात झाली.

2015 नंतर, उद्योग आणि माहिती तंत्रज्ञान मंत्रालयाने “ऑटोमोटिव्ह पॉवर बॅटरी उद्योग मानके आणि मानके” आणि “पॉवर बॅटरी उत्पादक निर्देशिका” यासारखे धोरण दस्तऐवज जारी केले. जपानी आणि दक्षिण कोरियन पॉवर बॅटरी कंपन्यांना “हकालपट्टी” करण्यात आली आणि घरगुती उर्जा बॅटरी उद्योगाचा विकास शिखरावर पोहोचला.

तथापि, जून 2019 मध्ये, कडक धोरणे, उच्च थ्रेशोल्ड आणि मार्गांमधील बदलांसह, मोठ्या संख्येने पॉवर बॅटरी कंपन्यांनी संघर्षाचा कालावधी अनुभवला आणि अखेरीस अदृश्य झाला. 2020 पर्यंत, घरगुती उर्जा बॅटरी कंपन्यांची संख्या 20 पेक्षा कमी झाली आहे.

त्याच वेळी, परकीय-गुंतवणूक केलेल्या पॉवर बॅटरी कंपन्या चिनी बाजारपेठेत चरबी हलविण्यासाठी बर्याच काळापासून तयार आहेत. 2018 पासून, सॅमसंग SDI, LG Chem, SKI, इत्यादी सारख्या जपानी आणि कोरियन पॉवर बॅटरी कंपन्यांनी चिनी बाजारपेठेचा “प्रतिअ‍ॅटॅक” वाढवण्यास आणि पॉवर बॅटरी उत्पादन क्षमता वाढवण्यास सुरुवात केली आहे. त्यापैकी सॅमसंग एसडीआय आणि एलजी केमचे पॉवर बॅटरी कारखाने पूर्ण झाले आहेत आणि त्यांचे उत्पादन सुरू झाले आहे. चीन, जपान आणि दक्षिण कोरियाचा “थ्री किंगडम किलिंग” पॅटर्न सादर करणारे घरगुती पॉवर बॅटरी मार्केट.

सर्वात आक्रमक एलजी केम आहे. टेस्लाच्या शांघाय गिगाफॅक्टरी द्वारे उत्पादित मॉडेल 3 मालिका LG केम बॅटरी वापरत असल्याने, यामुळे LG Chem ची केवळ जलद वाढच झाली नाही, तर Ningde युगाला देखील अडथळा आणला आहे. 2020 च्या पहिल्या तिमाहीत, LG Chem, जे मूळत: तिसऱ्या क्रमांकावर होते, ने एका झटक्यात निंगडे युगाला मागे टाकले आणि बाजारपेठेतील वाटा असलेली जगातील सर्वात मोठी पॉवर बॅटरी कंपनी बनली.

त्याचवेळी बीवायडीनेही आक्रमक कारवाई केली.

मार्च 2020 मध्ये, BYD ने ब्लेड बॅटऱ्या सोडल्या आणि तृतीय-पक्ष कार कंपन्यांना त्यांचा पुरवठा करण्यास सुरुवात केली. वांग चुआनफू म्हणाले, “पूर्ण उघडण्याच्या भव्य रणनीती अंतर्गत, BYD बॅटरीचे स्वतंत्र विभाजन अजेंड्यावर ठेवण्यात आले आहे आणि 2022 च्या आसपास IPO आयोजित करणे अपेक्षित आहे.”

किंबहुना, ब्लेड बॅटर्‍या बॅटरी उत्पादन आणि प्रक्रिया तंत्रज्ञानातील सुधारणांबद्दल अधिक आहेत आणि साहित्य आणि तंत्रज्ञानामध्ये कोणतेही यशस्वी नवकल्पना नाहीत. सध्या, इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये सामान्यतः वापरली जाणारी टर्नरी लिथियम बॅटरी आणि लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी या दोन्ही लिथियम-आयन बॅटरी आहेत आणि सर्वाधिक ऊर्जा घनता असलेली लिथियम बॅटरी 260Wh/kg आहे. लिथियम-आयन बॅटरीची उर्जा घनता मर्यादेच्या जवळ आहे असा उद्योग सामान्यतः मानतो. 300Wh/kg पेक्षा जास्त होणे कठीण आहे.

दुसरा हाफ पत्त्यांचा खेळ सुरू झाला

एक निर्विवाद वस्तुस्थिती अशी आहे की जो प्रथम तांत्रिक अडथळे पार करू शकतो तो दुसऱ्या सहामाहीत संधीचा फायदा घेण्यास सक्षम असेल.

डिसेंबर 2019 च्या सुरुवातीला, उद्योग आणि माहिती तंत्रज्ञान मंत्रालयाने “नवीन ऊर्जा वाहन उद्योग विकास योजना (2021-2035)” जारी केली, ज्यामध्ये संशोधन आणि विकासाला गती देणे आणि सॉलिड-स्टेट पॉवर बॅटरी तंत्रज्ञानाचे औद्योगिकीकरण “नवीन ऊर्जा वाहन कोर म्हणून करणे समाविष्ट आहे. तंत्रज्ञान संशोधन प्रकल्प”. सॉलिड-स्टेट बॅटरीचा राष्ट्रीय धोरणात्मक स्तरावर प्रचार करा.

अलिकडच्या वर्षांत, टोयोटा, निसान रेनॉल्ट, GM, BAIC आणि SAIC सारख्या देश-विदेशातील मुख्य प्रवाहातील ऑटोमोबाईल कंपन्यांनी सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या R&D आणि औद्योगिकीकरणाला गती देण्यास सुरुवात केली आहे. त्याच वेळी, त्सिंगटाओ एनर्जी, एलजी केम, आणि मॅसॅच्युसेट्स सॉलिड एनर्जी यासारख्या बॅटरी कंपन्यांनी सॉलिड-स्टेट बॅटरी कारखान्यांच्या निर्मितीसाठी तयारी सुरू केली आहे, ज्यात सॉलिड-स्टेट बॅटरी उत्पादन लाइन्स समाविष्ट आहेत ज्या आधीच कार्यरत आहेत.

पारंपारिक लिथियम बॅटरीच्या तुलनेत, सॉलिड-स्टेट बॅटरीजचे अनेक फायदे आहेत जसे की उच्च ऊर्जा घनता, चांगली सुरक्षितता आणि लहान आकार, आणि उद्योगाद्वारे ऊर्जा बॅटरीच्या विकासाची दिशा मानली जाते.

इलेक्ट्रोलाइट्सचा इलेक्ट्रोलाइट्स म्हणून वापर करणार्‍या लिथियम बॅटरीच्या विपरीत, सॉलिड-स्टेट बॅटरी तंत्रज्ञान लिथियम आणि सोडियमपासून बनविलेले घन ग्लास संयुगे प्रवाहकीय सामग्री म्हणून वापरतात. घन प्रवाहकीय सामग्रीमध्ये प्रवाहीपणा नसल्यामुळे, लिथियम डेंड्राइट्सची समस्या नैसर्गिकरित्या सोडविली जाते आणि स्थिरता सुनिश्चित करण्यासाठी मध्यवर्ती डायाफ्राम आणि ग्रेफाइट एनोड सामग्री काढून टाकली जाऊ शकते, ज्यामुळे बरीच जागा वाचते. अशाप्रकारे, बॅटरीच्या मर्यादित जागेत इलेक्ट्रोड सामग्रीचे प्रमाण शक्य तितके वाढवता येते, ज्यामुळे ऊर्जा घनता वाढते. सिद्धांतानुसार, सॉलिड-स्टेट बॅटरी सहजपणे 300Wh/kg पेक्षा जास्त ऊर्जा घनता प्राप्त करू शकतात. यावेळी वेलाईने दावा केला आहे की ती वापरत असलेल्या सॉलिड-स्टेट बॅटरींनी 360Wh/kg ची अति-उच्च ऊर्जा घनता प्राप्त केली आहे.

ही बॅटरी विद्युतीकरणाच्या भवितव्याच्या दिशेने एक महत्त्वाचे पाऊल ठरेल, असा विश्वास वरील उल्लेखित उद्योग क्षेत्रातील सूत्रांनी व्यक्त केला आहे. सॉलिड-स्टेट बॅटरीची उर्जा घनता सध्याच्या लिथियम-आयन बॅटरीपेक्षा दोन ते तीन पटीने पोहोचणे अपेक्षित आहे आणि सध्याच्या बॅटरीपेक्षा हलकी, दीर्घ आयुष्य आणि सुरक्षित असेल.

पॉवर बॅटरी उद्योगावर सुरक्षितता नेहमीच सावली आहे.

2020 मध्ये, माझ्या देशाने एकूण 199 कार रिकॉल लागू केले, ज्यात 6,682,300 वाहने समाविष्ट आहेत, त्यापैकी 31 नवीन ऊर्जा वाहने परत मागवण्यात आली. नवीन ऊर्जा वाहनांच्या पुनर्वापरामध्ये, पॉवर बॅटरीमध्ये थर्मल रनअवे आणि उत्स्फूर्त ज्वलन यासारखे संभाव्य सुरक्षा धोके असू शकतात. हे अजूनही नवीन ऊर्जा वाहनांचे पुनर्वापर आहे. मुख्य कारण. याउलट, घन इलेक्ट्रोलाइट्सचे सर्वात मोठे वैशिष्ट्य म्हणजे ते बर्न करणे सोपे नाही, ज्यामुळे नवीन ऊर्जा वाहनांच्या सुरक्षिततेत मूलभूतपणे सुधारणा होते.

टोयोटाने खूप लवकर सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या क्षेत्रात प्रवेश केला. 2004 पासून, टोयोटा सर्व-सॉलिड-स्टेट बॅटरी विकसित करत आहे आणि प्रथम-हात सॉलिड-स्टेट बॅटरी तंत्रज्ञान जमा केले आहे. मे 2019 मध्ये, टोयोटाने त्याच्या सर्व-सॉलिड-स्टेट बॅटरीचे नमुने प्रदर्शित केले जे चाचणी उत्पादन टप्प्यात आहेत. टोयोटाच्या योजनेनुसार, 2025 पर्यंत सॉलिड-स्टेट बॅटरीची ऊर्जा घनता सध्याच्या लिथियम बॅटरीच्या ऊर्जा घनतेच्या दुप्पट वाढवण्याची योजना आहे, जी 450Wh/kg पर्यंत पोहोचण्याची अपेक्षा आहे. तोपर्यंत, सॉलिड-स्टेट बॅटरीने सुसज्ज असलेल्या इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये क्रूझिंग रेंजमध्ये लक्षणीय वाढ होईल, जी सध्याच्या इंधन वाहनांच्या तुलनेत आहे.

त्याच वेळी, BAIC न्यू एनर्जीने सॉलिड-स्टेट बॅटरी सिस्टमसह सुसज्ज पहिल्या शुद्ध इलेक्ट्रिक प्रोटोटाइप वाहनाचे कार्य पूर्ण केल्याची घोषणा केली. 2020 च्या सुरुवातीला, BAIC New Energy ने “2029 योजना” जाहीर केली, ज्यामध्ये लिथियम-आयन बॅटरी, सॉलिड-स्टेट बॅटरी आणि इंधनाच्या “थ्री-इन-वन” एनर्जी ड्राइव्ह सिस्टमसह वैविध्यपूर्ण ऊर्जा प्रणालीचे बांधकाम समाविष्ट आहे. पेशी

या आगामी चुरशीच्या लढाईसाठी निगडे युगानेही अनुरूप मांडणी केली आहे.

मे 2020 मध्ये, CATL चे अध्यक्ष, Zeng Yuqun यांनी उघड केले की खऱ्या सॉलिड-स्टेट बॅटरींना ऊर्जा घनता वाढवण्यासाठी नकारात्मक इलेक्ट्रोड म्हणून लिथियम धातूची आवश्यकता असते. CATL ने सॉलिड-स्टेट बॅटरीज आणि इतर तंत्रज्ञानामध्ये अत्याधुनिक संशोधन आणि उत्पादन R&D मध्ये गुंतवणूक करणे सुरू ठेवले आहे.

साहजिकच, पॉवर बॅटरीच्या क्षेत्रात, सॉलिड-स्टेट बॅटरीजवर आधारित जॅमिंग लढाई शांतपणे सुरू झाली आहे आणि सॉलिड-स्टेट बॅटरीवर आधारित तांत्रिक नेतृत्व पॉवर बॅटरीच्या क्षेत्रात एक जलक्षेत्र बनेल.

सॉलिड-स्टेट बॅटरींना अजूनही बेड्यांचा सामना करावा लागतो

SNEResearchd च्या गणनेनुसार, माझ्या देशातील सॉलिड-स्टेट बॅटरी मार्केट स्पेस 3 मध्ये 2025 अब्ज युआन आणि 20 मध्ये 2030 अब्ज युआनपर्यंत पोहोचण्याची अपेक्षा आहे.

बाजारपेठेत मोठी जागा असूनही, घन-स्टेट बॅटरीसमोर दोन प्रमुख समस्या आहेत, तंत्रज्ञान आणि किंमत. सध्या, जगातील घन-स्थिती बॅटरीमध्ये घन इलेक्ट्रोलाइट्ससाठी तीन मुख्य भौतिक प्रणाली आहेत, म्हणजे पॉलिमर ऑल-सॉलिड, ऑक्साइड ऑल-सॉलिड आणि सल्फाइड ऑल-सोलिड इलेक्ट्रोलाइट्स. वेलाईने नमूद केलेली सॉलिड-स्टेट बॅटरी प्रत्यक्षात अर्ध-घन बॅटरी आहे, म्हणजेच द्रव इलेक्ट्रोलाइट आणि ऑक्साईड सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्सचे मिश्रण.

मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाच्या शक्यतांच्या दृष्टीकोनातून, सॉलिड-स्टेट बॅटरी खरोखरच द्रव बॅटरीच्या वर्तमान सुरक्षा समस्यांचे निराकरण करू शकतात. तथापि, पहिल्या दोन भौतिक प्रणालींची चालकता ही प्रक्रिया समस्येऐवजी सैद्धांतिक समस्या असल्याने, ती सोडवण्यासाठी अद्याप विशिष्ट प्रमाणात R&D गुंतवणूक आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, सल्फाइड प्रणालीचे “उत्पादन धोके” तात्पुरते प्रभावीपणे हाताळले जाऊ शकत नाहीत. आणि खर्चाचा प्रश्न मोठा आहे.

सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या औद्योगिकीकरणाचा मार्ग अजूनही वारंवार अडथळा आहे. जर तुम्हाला सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या ऊर्जा घनतेच्या बोनसचा खरोखर आनंद घ्यायचा असेल, तर तुम्ही उच्च ऊर्जा घनतेसह लिथियम मेटल नकारात्मक इलेक्ट्रोड सिस्टम बदलणे आवश्यक आहे. हे सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या सुरक्षिततेद्वारे प्राप्त केले जाऊ शकते आणि बॅटरीची उर्जा घनता 500Wh/kg च्या वर पोहोचू शकते. पण ही अडचण अजूनही खूप मोठी आहे. सॉलिड-स्टेट बॅटरीचे संशोधन आणि विकास अजूनही प्रयोगशाळेच्या वैज्ञानिक प्रयोगाच्या टप्प्यात आहे, जे औद्योगिकीकरणापासून दूर आहे.

एक उदाहरण दिले जाऊ शकते ते म्हणजे मार्च 2020 मध्ये, नेझा मोटर्सने सॉलिड-स्टेट बॅटरीने सुसज्ज नेझा यूचे नवीन मॉडेल जारी केले. नेझा मोटर्सच्या मते, नेझा यूने गेल्या वर्षी ऑक्टोबरमध्ये उद्योग आणि माहिती तंत्रज्ञान मंत्रालयाला अहवाल देण्याची योजना आखली आहे. 500 संच तयार केले जातात. तथापि, आत्तापर्यंत, 500 नेझा सॉलिड-स्टेट बॅटरी कार अद्याप गायब आहेत.

तथापि, जरी सॉलिड-स्टेट बॅटरीमध्ये परिपक्व तंत्रज्ञान असले तरीही, मोठ्या प्रमाणात उत्पादनास द्रव लिथियम बॅटरीसह किंमतीची स्पर्धा सोडवणे आवश्यक आहे. ली बिन यांनी असेही सांगितले की सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाची अडचण ही आहे की किंमत खूप जास्त आहे आणि खर्चाची समस्या ही सॉलिड-स्टेट बॅटरी तंत्रज्ञानाचे व्यापारीकरण आहे. सर्वात मोठे आव्हान.

मूलत:, समुद्रपर्यटन श्रेणी आणि वापराची किंमत (संपूर्ण वाहनाची किंमत आणि बदली बॅटरी) हे अजूनही इलेक्ट्रिक वाहनांचे कमकुवत दुवे आहेत आणि कोणत्याही नवीन तंत्रज्ञानाच्या यशाने या दोन प्रमुख समस्या एकाच वेळी सोडवल्या पाहिजेत. गणनेनुसार, ग्रेफाइट निगेटिव्ह इलेक्ट्रोड वापरणाऱ्या सॉलिड-स्टेट बॅटरीची एकूण किंमत १५८.८$/kWh आहे, जी 158.8$/kWh च्या लिक्विड बॅटरीच्या एकूण खर्चापेक्षा 34% जास्त आहे.

एकूणच, सॉलिड-स्टेट बॅटरी अजूनही संक्रमणकालीन अवस्थेत आहेत आणि तांत्रिक आणि खर्चाच्या समस्या तातडीने सोडवणे आवश्यक आहे. तरीही, पॉवर बॅटरी उद्योगासाठी, सॉलिड-स्टेट बॅटरी अजूनही खेळाच्या उत्तरार्धात उच्च स्थान आहेत.

बॅटरी तंत्रज्ञान क्रांतीची एक नवीन फेरी येत आहे आणि लढाईच्या उत्तरार्धात कोणीही मागे पडू इच्छित नाही.