Pada 9 Januari, di “2020NIODay” yang diadakan oleh Weilai, sebagai tambahan kepada penampilan sulung rasmi ET7, yang dikenali sebagai “integrasi teknologi paling maju pada masa ini”, ia juga diumumkan bahawa Weilai ET7 dilengkapi dengan bateri keadaan pepejal. akan berada pada suku keempat 2022. Di pasaran, ketumpatan tenaganya mencecah 360Wj/kg, dan dengan bateri keadaan pepejal, perbatuan Weilai ET7 boleh mencapai lebih daripada 1,000 kilometer dengan sekali cas.

Walau bagaimanapun, Li Bin, pengasas Weilai, tidak bersuara mengenai pembekal bateri keadaan pepejal, hanya berkata bahawa Weilai Automobile mempunyai hubungan kerjasama yang sangat rapat dengan pembekal bateri keadaan pepejal dan pastinya merupakan syarikat peneraju industri. Berdasarkan kata-kata Li Bin, dunia luar mengesyaki pembekal bateri keadaan pepejal ini berkemungkinan berada di era Ningde.

Tetapi tidak kira siapa pembekal bateri keadaan pepejal NIO, bateri keadaan pepejal ialah penyelesaian terbaik kepada banyak masalah dalam pembangunan kenderaan tenaga baharu, dan ia juga merupakan hala tuju pembangunan yang penting dalam industri bateri kuasa.

A person in the power battery industry believes that solid-state batteries will be the technological commanding heights of the next generation of high-performance power batteries. “The field of solid-state batteries has entered the stage of an’arms race’ with many market participants, including car companies, power battery companies, investment institutions, and scientific research. Institutions and others are playing games in the three aspects of capital, technology, and talent. If they don’t seek change, they will be out of the game.”

Kuasa bateri di seluruh dunia

Pemanasan dan penyejukan industri bateri kuasa tidak dapat dipisahkan daripada industri automobil tenaga baharu, dan dengan pemulihan beransur-ansur pasaran automobil tenaga baharu, persaingan dalam industri bateri kuasa menjadi semakin sengit.

Perlu dinyatakan bahawa bateri kuasa dikenali sebagai “jantung” kenderaan tenaga baharu, menyumbang 30% hingga 40% daripada kos kenderaan itu. Atas sebab ini, industri bateri kuasa pernah dianggap sebagai titik kejayaan dalam era industri automotif seterusnya. Walau bagaimanapun, dengan penyejukan dasar dan kembalinya jenama asing, industri bateri kuasa juga menghadapi cabaran teruk yang sama seperti industri automobil tenaga baharu.

Era Ningde adalah yang pertama menghadapi cabaran yang teruk.

Pada 13 Januari, organisasi penyelidikan pasaran Korea Selatan SNEResearch mengumumkan data yang relevan tentang pasaran bateri kuasa global pada tahun 2020. Data menunjukkan bahawa pada tahun 2020, kapasiti terpasang global bateri kuasa pada kenderaan elektrik akan mencapai 137GWh, peningkatan tahun ke tahun sebanyak 17%, yang mana CATL memenangi kejuaraan untuk tahun keempat berturut-turut, dan kapasiti pemasangan tahunan mencapai 34GWj, peningkatan tahun ke tahun sebanyak 2%.

Bagi syarikat bateri kuasa, kapasiti dipasang menentukan kedudukan pasaran mereka. Walaupun kapasiti terpasang CATL masih mengekalkan kelebihan, dari perspektif peningkatan dalam pertumbuhan perniagaan global, kapasiti terpasang CATL jauh lebih rendah daripada kadar pertumbuhan global. Tidak dinafikan, syarikat bateri kuasa Jepun dan Korea yang diwakili oleh LG Chem, Panasonic dan SKI berkembang pesat.

Sejak dasar subsidi kenderaan tenaga baharu diperkenalkan secara rasmi pada 2013, industri bateri kuasa, yang berkait rapat dengan industri kenderaan tenaga baharu, pernah membawa kepada pembangunan pesat.

Selepas 2015, Kementerian Perindustrian dan Teknologi Maklumat mengeluarkan dokumen dasar seperti “Standard dan Piawaian Industri Bateri Kuasa Automotif” dan “Direktori Pengilang Bateri Kuasa”. Syarikat bateri kuasa Jepun dan Korea Selatan telah “diusir”, dan pembangunan industri bateri kuasa domestik mencapai kemuncaknya.

Walau bagaimanapun, pada Jun 2019, dengan dasar yang diperketatkan, ambang yang lebih tinggi dan perubahan dalam laluan, sebilangan besar syarikat bateri kuasa mengalami tempoh perjuangan dan akhirnya hilang. Menjelang 2020, bilangan syarikat bateri kuasa domestik telah dikurangkan kepada lebih daripada 20.

Pada masa yang sama, syarikat bateri kuasa yang dilaburkan asing telah lama bersedia untuk memindahkan lemak di pasaran China. Sejak 2018, syarikat bateri kuasa Jepun dan Korea seperti Samsung SDI, LG Chem, SKI, dll. telah mula mempercepatkan “serangan balas” pasaran China dan mengembangkan kapasiti pengeluaran bateri kuasa. Antaranya, kilang bateri kuasa Samsung SDI dan LG Chem telah disiapkan dan dimasukkan ke dalam pengeluaran. Pasaran bateri kuasa domestik Mempersembahkan corak “Pembunuhan Tiga Kerajaan” China, Jepun dan Korea Selatan.

Yang paling agresif ialah LG Chem. Memandangkan siri Model 3 yang dihasilkan oleh Tesla’s Shanghai Gigafactory menggunakan bateri LG Chem, ia bukan sahaja memacu pertumbuhan pesat LG Chem, tetapi juga menyekat era Ningde. Pada suku pertama 2020, LG Chem, yang pada asalnya menduduki tempat ketiga, melepasi era Ningde dalam satu masa dan menjadi syarikat bateri kuasa terbesar di dunia dengan bahagian pasaran.

Pada masa yang sama, BYD juga melancarkan serangan.

Pada Mac 2020, BYD mengeluarkan bateri bilah dan mula membekalkannya kepada syarikat kereta pihak ketiga. Wang Chuanfu berkata, “Di bawah strategi besar pembukaan penuh, perpecahan bebas BYD Battery telah diletakkan dalam agenda, dan ia dijangka menjalankan IPO sekitar 2022.”

Sebenarnya, bateri bilah lebih kepada penambahbaikan dalam pengeluaran bateri dan teknologi pemprosesan, dan tiada inovasi terobosan dalam bahan dan teknologi. Pada masa ini, bateri litium ternary dan bateri fosfat besi litium yang biasa digunakan dalam kenderaan elektrik ialah kedua-dua bateri litium-ion, dan bateri litium dengan ketumpatan tenaga tertinggi ialah 260Wh/kg. Industri umumnya percaya bahawa ketumpatan tenaga bateri litium-ion adalah hampir kepada had. Sukar untuk melebihi 300Wh/kg.

Permainan kad separuh masa kedua telah bermula

Fakta yang tidak dapat dinafikan ialah sesiapa yang dapat menembusi kesesakan teknikal terlebih dahulu akan dapat merebut peluang pada separuh masa kedua.

Seawal Disember 2019, Kementerian Perindustrian dan Teknologi Maklumat mengeluarkan “Pelan Pembangunan Industri Kenderaan Tenaga Baharu (2021-2035)”, yang termasuk mempercepatkan R&D dan perindustrian teknologi bateri kuasa keadaan pepejal sebagai “Teras Kenderaan Tenaga Baharu. Projek Penyelidikan Teknologi”. Menggalakkan bateri keadaan pepejal ke peringkat strategik nasional.

In recent years, mainstream automobile companies at home and abroad, such as Toyota, Nissan Renault, GM, BAIC, and SAIC, have begun to step up the R&D and industrialization of solid-state batteries. At the same time, battery companies such as Tsingtao Energy, LG Chem, and Massachusetts Solid Energy Preparations for the construction of solid-state battery factories have also begun, including solid-state battery production lines that have already been put into operation.

Berbanding dengan bateri litium tradisional, bateri keadaan pepejal mempunyai banyak kelebihan seperti ketumpatan tenaga yang lebih tinggi, keselamatan yang lebih baik, dan saiz yang lebih kecil, dan dianggap oleh industri sebagai arah pembangunan bateri kuasa.

Tidak seperti bateri litium yang menggunakan elektrolit sebagai elektrolit, teknologi bateri keadaan pepejal menggunakan sebatian kaca pepejal yang diperbuat daripada litium dan natrium sebagai bahan konduktif. Oleh kerana bahan konduktif pepejal tidak mempunyai kecairan, masalah dendrit litium diselesaikan secara semula jadi, dan diafragma perantaraan dan bahan anod grafit untuk memastikan kestabilan boleh dikeluarkan, menjimatkan banyak ruang. Dengan cara ini, perkadaran bahan elektrod boleh ditingkatkan sebanyak mungkin dalam ruang terhad bateri, dengan itu meningkatkan ketumpatan tenaga. Secara teorinya, bateri keadaan pepejal boleh mencapai ketumpatan tenaga lebih daripada 300Wh/kg dengan mudah. Kali ini Weilai mendakwa bahawa bateri keadaan pepejal yang digunakannya telah mencapai ketumpatan tenaga ultra tinggi sebanyak 360Wh/kg.

The above-mentioned industry insiders also believe that this battery will be an important step towards the future of electrification. The energy density of solid-state batteries is expected to reach two to three times that of current lithium-ion batteries, and will be lighter, longer life, and safer than current batteries.

Keselamatan sentiasa menjadi bayangan kepada industri bateri kuasa.

Pada tahun 2020, negara saya melaksanakan sejumlah 199 panggilan balik kereta, melibatkan 6,682,300 kenderaan, di mana 31 kenderaan tenaga baharu telah ditarik balik. Dalam kitar semula kenderaan tenaga baharu, bateri kuasa mungkin mempunyai potensi bahaya keselamatan seperti pelarian haba dan pembakaran spontan. Ia masih merupakan kitar semula kenderaan tenaga baharu. sebab utama. Sebaliknya, ciri terbesar elektrolit pepejal ialah ia tidak mudah dibakar, dengan itu secara asasnya meningkatkan keselamatan kenderaan tenaga baharu.

Toyota entered the field of solid-state batteries very early. Since 2004, Toyota has been developing all-solid-state batteries and has accumulated first-hand solid-state battery technology. In May 2019, Toyota exhibited samples of its all-solid-state battery that is in the trial production stage. According to Toyota’s plan, it plans to increase the energy density of solid-state batteries to more than twice the energy density of existing lithium batteries by 2025, which is expected to reach 450Wh/kg. By then, electric vehicles equipped with solid-state batteries will have a significant increase in cruising range, which is comparable to current fuel vehicles.

Pada masa yang sama, BAIC New Energy juga mengumumkan penyempurnaan pentauliahan kenderaan prototaip elektrik tulen pertama yang dilengkapi dengan sistem bateri keadaan pepejal. Pada awal tahun 2020, BAIC New Energy mengumumkan “Pelan 2029”, yang merangkumi pembinaan sistem tenaga terpelbagai dengan sistem pemacu tenaga “tiga dalam satu” bateri litium-ion, bateri keadaan pepejal dan bahan api sel.

Untuk pertempuran sengit yang akan datang ini, era Ningde juga telah membuat susun atur yang sepadan.

Pada Mei 2020, Zeng Yuqun, pengerusi CATL, mendedahkan bahawa bateri keadaan pepejal sebenar memerlukan logam litium sebagai elektrod negatif untuk meningkatkan ketumpatan tenaga. CATL terus melabur dalam penyelidikan termaju dan R&D produk dalam bateri keadaan pepejal dan teknologi lain.

Jelas sekali, dalam bidang bateri kuasa, pertempuran jamming berdasarkan bateri keadaan pepejal telah bermula secara senyap-senyap, dan kepimpinan teknologi berdasarkan bateri keadaan pepejal akan menjadi titik permulaan dalam bidang bateri kuasa.

Bateri keadaan pepejal masih menghadapi belenggu

Mengikut pengiraan SNEResearchd, ruang pasaran bateri keadaan pepejal negara saya dijangka mencecah 3 bilion yuan pada 2025 dan 20 bilion yuan pada 2030.

Walaupun ruang pasaran yang besar, terdapat dua masalah utama yang dihadapi oleh bateri keadaan pepejal, teknologi dan kos. Pada masa ini, terdapat tiga sistem bahan utama untuk elektrolit pepejal dalam bateri keadaan pepejal di dunia, iaitu polimer semua pepejal, oksida semua pepejal, dan sulfida semua elektrolit pepejal. Bateri keadaan pepejal yang disebut oleh Weilai sebenarnya adalah bateri separa pepejal, iaitu elektrolit cecair dan Pencampuran elektrolit pepejal oksida.

Dari perspektif kemungkinan pengeluaran besar-besaran, bateri keadaan pepejal sememangnya boleh menyelesaikan isu keselamatan semasa bateri cecair. Walau bagaimanapun, kerana kekonduksian dua sistem bahan pertama adalah masalah teori dan bukannya masalah proses, ia masih memerlukan sejumlah pelaburan R&D untuk menyelesaikannya. Di samping itu, “bahaya pengeluaran” sistem sulfida tidak dapat ditangani dengan berkesan buat sementara waktu. Dan masalah kos adalah lebih besar.

Jalan ke perindustrian bateri keadaan pepejal masih sering terhalang. Jika anda ingin benar-benar menikmati bonus ketumpatan tenaga bagi bateri keadaan pepejal, anda mesti menggantikan sistem elektrod negatif logam litium dengan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi. Ini boleh dicapai melalui keselamatan bateri keadaan pepejal, dan ketumpatan tenaga bateri boleh mencapai Di Atas 500Wh/kg. Tetapi kesukaran ini masih sangat besar. Penyelidikan dan pembangunan bateri keadaan pepejal masih dalam peringkat eksperimen saintifik makmal, yang jauh dari perindustrian.

Contoh yang boleh dipetik ialah pada Mac 2020, Nezha Motors mengeluarkan model baharu Nezha U yang dilengkapi dengan bateri keadaan pepejal. Menurut Nezha Motors, Nezha U merancang untuk melaporkan kepada Kementerian Perindustrian dan Teknologi Maklumat pada Oktober tahun lalu. 500 set dihasilkan. Bagaimanapun, sehingga kini, 500 buah kereta bateri keadaan pepejal Nezha masih hilang.

Walau bagaimanapun, walaupun bateri keadaan pepejal mempunyai teknologi matang, pengeluaran besar-besaran masih perlu menyelesaikan persaingan kos dengan bateri litium cecair. Li Bin juga berkata bahawa kesukaran pengeluaran besar-besaran bateri keadaan pepejal ialah kosnya terlalu tinggi, dan masalah kos ialah pengkomersialan teknologi bateri keadaan pepejal. Cabaran terbesar.

Pada asasnya, jarak pelayaran dan kos penggunaan (kos keseluruhan kenderaan dan bateri gantian) masih merupakan pautan lemah kenderaan elektrik, dan kejayaan mana-mana teknologi baharu mesti menyelesaikan dua masalah utama ini pada masa yang sama. Mengikut pengiraan, jumlah kos bateri keadaan pepejal yang turut menggunakan elektrod negatif grafit ialah 158.8$/kWj, iaitu 34% lebih tinggi daripada jumlah kos bateri cecair sebanyak 118.7$/kWj.

Pada keseluruhannya, bateri keadaan pepejal masih dalam peringkat peralihan, dan masalah teknikal dan kos perlu diselesaikan dengan segera. Namun begitu, bagi industri bateri kuasa, bateri keadaan pepejal masih menjadi tempat yang tinggi pada separuh masa kedua permainan.

Pusingan baharu revolusi teknologi bateri akan datang, dan tiada siapa yang mahu ketinggalan dalam separuh kedua pertempuran.