जनवरी ९ मा, Weilai द्वारा आयोजित “9NIODay” मा, ET2020 को आधिकारिक डेब्यूको अतिरिक्त, जसलाई “हालको सबैभन्दा उन्नत प्रविधि एकीकरण” भनेर चिनिन्छ, यो पनि घोषणा गरिएको थियो कि Weilai ET7 ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूले सुसज्जित छ। 7 को चौथो क्वाटरमा हुनेछ। बजारमा, यसको ऊर्जा घनत्व 2022Wh/kg पुग्छ, र ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरू संग, Weilai ET360 को माइलेज एक पटक चार्जमा 7 किलोमिटर भन्दा बढी पुग्न सक्छ।

यद्यपि, Weilai को संस्थापक ली बिन, ठोस राज्य ब्याट्री को आपूर्तिकर्ता मा मौन थिए, केवल यसो भने कि Weilai Automobile को ठोस राज्य ब्याट्री आपूर्तिकर्ताहरु संग धेरै घनिष्ठ सहकारी सम्बन्ध छ र निश्चित रूप देखि उद्योग को अग्रणी कम्पनी हो। ली बिनका शब्दहरूको आधारमा, बाहिरी संसारले यो ठोस-राज्य ब्याट्री आपूर्तिकर्ता निङ्दे युगमा हुन सक्छ भन्ने शंका गर्दछ।

तर NIO को ठोस राज्य ब्याट्री आपूर्तिकर्ता को कुनै फरक पर्दैन, ठोस राज्य ब्याट्रीहरु नयाँ ऊर्जा वाहनहरु को विकास मा धेरै समस्याहरु को लागि सबै भन्दा राम्रो समाधान हो, र तिनीहरू पावर ब्याट्री उद्योग मा एक महत्वपूर्ण विकास दिशा पनि हो।

पावर ब्याट्री उद्योगका एक व्यक्तिले ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरू उच्च-प्रदर्शन पावर ब्याट्रीहरूको अर्को पुस्ताको प्राविधिक कमान्डिङ हाइट्स हुने विश्वास गर्छन्। “ठोस-राज्य ब्याट्रीको क्षेत्र कार कम्पनीहरू, पावर ब्याट्री कम्पनीहरू, लगानी संस्थाहरू, र वैज्ञानिक अनुसन्धान सहित धेरै बजार सहभागीहरूसँग ‘हतियार दौड’ को चरणमा प्रवेश गरेको छ। पुँजी, प्रविधि र प्रतिभाका तीनवटा पक्षमा संस्था र अन्यले खेल खेलिरहेका छन् । यदि तिनीहरूले परिवर्तन खोज्दैनन् भने, तिनीहरू खेलबाट बाहिर हुनेछन्। ”

संसारभरि पावर ब्याट्री

पावर ब्याट्री उद्योगको ताप र शीतलन नयाँ ऊर्जा अटोमोबाइल उद्योगबाट अविभाज्य छन्, र नयाँ ऊर्जा अटोमोबाइल बजारको क्रमिक रिकभरी संग, पावर ब्याट्री उद्योग मा प्रतिस्पर्धा बढ्दो उग्र भएको छ।

यो उल्लेखनीय छ कि पावर ब्याट्रीलाई नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको “हर्ट” भनेर चिनिन्छ, जसले गाडीको लागतको 30% देखि 40% सम्म योगदान गर्दछ। यस कारणले गर्दा, पावर ब्याट्री उद्योग एक पटक मोटर वाहन उद्योग को अर्को युग मा एक सफलता बिन्दु मानिन्थ्यो। तर, नीतिहरूको चिसोपन र विदेशी ब्रान्डहरूको फिर्तीसँगै, पावर ब्याट्री उद्योगले पनि नयाँ ऊर्जा अटोमोबाइल उद्योगले जस्तै गम्भीर चुनौतीहरूको सामना गरिरहेको छ।

निङ्दे युगले गम्भीर चुनौतीहरूको सामना गर्ने पहिलो युग थियो।

जनवरी १३ मा, दक्षिण कोरियाली बजार अनुसन्धान संगठन SNEResearch ले २०२० मा विश्वव्यापी पावर ब्याट्री बजारमा सान्दर्भिक डेटा घोषणा गर्‍यो। तथ्याङ्कले देखाउँछ कि २०२० मा, विद्युतीय सवारीमा विद्युतीय ब्याट्रीहरूको विश्वव्यापी स्थापना क्षमता १३७GWh पुग्ने छ, जुन वार्षिक रूपमा वृद्धि भएको छ। 13%, जसमध्ये CATL ले लगातार चौथो वर्ष च्याम्पियनसिप जित्यो, र वार्षिक स्थापित क्षमता 2020GWh पुग्यो, 2020% को एक वर्ष-दर-वर्ष वृद्धि।

पावर ब्याट्री कम्पनीहरूको लागि, स्थापित क्षमताले तिनीहरूको बजार स्थिति निर्धारण गर्दछ। यद्यपि CATL को स्थापित क्षमताले अझै पनि फाइदा कायम राखेको छ, विश्वव्यापी व्यापार वृद्धिको परिप्रेक्ष्यमा, CATL को स्थापित क्षमता विश्वव्यापी वृद्धि दर भन्दा धेरै कम छ। शंकामा, LG Chem, Panasonic, र SKI द्वारा प्रतिनिधित्व गर्ने जापानी र कोरियाली पावर ब्याट्री कम्पनीहरू द्रुत रूपमा विस्तार हुँदैछन्।

नयाँ ऊर्जा सवारी साधन अनुदान नीति २०१३ मा आधिकारिक रूपमा ल्याइएपछि, नयाँ ऊर्जा सवारी साधन उद्योगसँग नजिकको सम्बन्ध रहेको पावर ब्याट्री उद्योगले एक पटक द्रुत विकासको सुरुवात गरेको छ।

2015 पछि, उद्योग र सूचना प्रविधि मन्त्रालयले “अटोमोटिभ पावर ब्याट्री उद्योग मानक र मानकहरू” र “पावर ब्याट्री निर्माता निर्देशिका” जस्ता नीति कागजातहरू जारी गर्यो। जापानी र दक्षिण कोरियाली पावर ब्याट्री कम्पनीहरूलाई “निकास” गरियो, र घरेलु पावर ब्याट्री उद्योगको विकास चरम सीमामा पुग्यो।

यद्यपि, जुन 2019 मा, कडा नीतिहरू, उच्च थ्रेसहोल्डहरू, र मार्गहरूमा परिवर्तनहरूको साथ, ठूलो संख्यामा पावर ब्याट्री कम्पनीहरूले संघर्षको अवधि अनुभव गरे र अन्ततः गायब भए। सन् २०२० सम्ममा घरेलु पावर ब्याट्री कम्पनीहरूको संख्या २० भन्दा बढीमा झरेको छ।

उही समयमा, विदेशी-लगानी पावर ब्याट्री कम्पनीहरू लामो समयदेखि चिनियाँ बजारमा बोसो सार्न तयार छन्। 2018 देखि, जापानी र कोरियाली पावर ब्याट्री कम्पनीहरू जस्तै Samsung SDI, LG Chem, SKI, आदिले चिनियाँ बजारको “काउन्टरट्याक” लाई गति दिन र पावर ब्याट्री उत्पादन क्षमता विस्तार गर्न थालेका छन्। तीमध्ये सामसुङ एसडीआई र एलजी केमको पावर ब्याट्री कारखाना निर्माण सम्पन्न भई उत्पादनमा लगाइएको छ । चीन, जापान र दक्षिण कोरियाको “थ्री किंगडम किलिंग” ढाँचा प्रस्तुत गर्दै घरेलु पावर ब्याट्री बजार।

सबैभन्दा आक्रामक एलजी केम हो। Tesla को Shanghai Gigafactory द्वारा उत्पादित Model 3 शृङ्खलाले LG Chem ब्याट्रीहरू प्रयोग गरेको हुनाले, यसले LG Chem को द्रुत बृद्धि मात्र होइन, Ningde युगलाई पनि रोकेको छ। 2020 को पहिलो त्रैमासिकमा, LG Chem, जुन सुरुमा तेस्रो स्थानमा थियो, Ningde युगलाई एकै पटक उछिन्यो र बजार साझेदारीको साथ विश्वको सबैभन्दा ठूलो पावर ब्याट्री कम्पनी बन्यो।

एकै समयमा, BYD ले पनि आक्रामक सुरुवात गर्यो।

मार्च २०२० मा, BYD ले ब्लेड ब्याट्रीहरू जारी गर्यो र तेस्रो-पक्ष कार कम्पनीहरूलाई आपूर्ति गर्न थाल्यो। वाङ चुआनफुले भने, “पूर्ण रूपमा खोल्ने महान् रणनीति अन्तर्गत, BYD ब्याट्रीको स्वतन्त्र विभाजनलाई एजेन्डामा राखिएको छ, र यसले सन् २०२२ मा आइपीओ सञ्चालन गर्ने अपेक्षा गरिएको छ।”

वास्तवमा, ब्लेड ब्याट्रीहरू ब्याट्री उत्पादन र प्रशोधन टेक्नोलोजीमा सुधारहरू बारे थप हो, र सामग्री र प्रविधिमा कुनै सफलता नवाचारहरू छैनन्। हाल, बिजुलीका सवारीसाधनहरूमा सामान्यतया प्रयोग हुने टर्नरी लिथियम ब्याट्री र लिथियम आइरन फस्फेट ब्याट्री दुवै लिथियम-आयन ब्याट्री हुन्, र उच्चतम ऊर्जा घनत्व भएको लिथियम ब्याट्री 260Wh/kg छ। उद्योगले सामान्यतया लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको ऊर्जा घनत्व सीमाको नजिक छ भन्ने विश्वास गर्छ। यो 300Wh/kg भन्दा बढी गर्न गाह्रो छ।

दोस्रो हाफ कार्ड खेल सुरु भएको छ

एउटा निर्विवाद तथ्य यो हो कि जसले प्राविधिक अवरोधलाई पहिले तोड्न सक्छ उसले दोस्रो हाफमा अवसरलाई सदुपयोग गर्न सक्षम हुनेछ।

डिसेम्बर 2019 को शुरुमा, उद्योग र सूचना प्रविधि मन्त्रालयले “नयाँ ऊर्जा वाहन उद्योग विकास योजना (2021-2035)” जारी गर्‍यो, जसमा अनुसन्धान र विकासलाई गति दिने र ठोस राज्यको पावर ब्याट्री प्रविधिको औद्योगिकीकरणलाई “नयाँ ऊर्जा वाहन कोरको रूपमा” समावेश गरिएको थियो। प्रविधि अनुसन्धान परियोजना”। राष्ट्रिय रणनीतिक स्तरमा ठोस राज्य ब्याट्री प्रवर्द्धन गर्नुहोस्।

हालैका वर्षहरूमा, टोयोटा, निसान रेनो, जीएम, BAIC र SAIC जस्ता स्वदेश र विदेशमा मुख्यधाराका अटोमोबाइल कम्पनीहरूले ठोस राज्य ब्याट्रीहरूको अनुसन्धान र विकास र औद्योगिकीकरणलाई अगाडि बढाउन थालेका छन्। एकै समयमा, ब्याट्री कम्पनीहरू जस्तै Tsingtao Energy, LG Chem, र Massachusetts Solid Energy को ठोस-स्टेट ब्याट्री कारखानाहरूको निर्माणको लागि तयारीहरू पनि सुरु भइसकेका छन्, जसमा ठोस-स्टेट ब्याट्री उत्पादन लाइनहरू समावेश छन् जुन पहिले नै सञ्चालनमा छन्।

परम्परागत लिथियम ब्याट्रीहरूको तुलनामा, ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूमा धेरै फाइदाहरू छन् जस्तै उच्च ऊर्जा घनत्व, राम्रो सुरक्षा, र सानो आकार, र उद्योग द्वारा पावर ब्याट्रीहरूको विकास दिशा मानिन्छ।

लिथियम ब्याट्रीहरूको विपरीत जसले इलेक्ट्रोलाइटहरूलाई इलेक्ट्रोलाइटको रूपमा प्रयोग गर्दछ, ठोस-राज्य ब्याट्री प्रविधिले लिथियम र सोडियमबाट बनेको ठोस गिलास यौगिकहरूलाई प्रवाहक सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्दछ। ठोस प्रवाहकीय सामग्रीमा तरलता हुँदैन, लिथियम डेन्ड्राइटको समस्या स्वाभाविक रूपमा हल हुन्छ, र स्थिरता सुनिश्चित गर्न मध्यवर्ती डायाफ्राम र ग्रेफाइट एनोड सामग्री हटाउन सकिन्छ, धेरै ठाउँ बचत गर्न सकिन्छ। यसरी, इलेक्ट्रोड सामग्रीको अनुपात ब्याट्रीको सीमित स्थानमा सकेसम्म बढाउन सकिन्छ, जसले गर्दा ऊर्जा घनत्व बढ्छ। सिद्धान्तमा, ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूले सजिलैसँग 300Wh/kg भन्दा बढी ऊर्जा घनत्व प्राप्त गर्न सक्छन्। यस पटक Weilai दावी गर्छ कि यसले प्रयोग गरेको ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूले 360Wh/kg को अल्ट्रा-उच्च ऊर्जा घनत्व हासिल गरेको छ।

माथि उल्लेखित उद्योग भित्रीहरूले पनि यो ब्याट्री विद्युतीकरणको भविष्यको लागि महत्त्वपूर्ण कदम हुने विश्वास गर्छन्। ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूको ऊर्जा घनत्व हालको लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू भन्दा दुई देखि तीन गुणा पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ, र हालको ब्याट्रीहरू भन्दा हल्का, लामो जीवन र सुरक्षित हुनेछ।

सुरक्षा सधैं पावर ब्याट्री उद्योग मा छाया भएको छ।

2020 मा, मेरो देशले 199 सवारी साधनहरू समावेश गरी कुल 6,682,300 कार रिकॉलहरू लागू गर्यो, जसमध्ये 31 नयाँ ऊर्जा वाहनहरू फिर्ता बोलाइएको थियो। नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको पुन: प्रयोगमा, पावर ब्याट्रीमा थर्मल रनअवे र सहज दहन जस्ता सम्भावित सुरक्षा खतराहरू हुन सक्छन्। यो अझै पनि नयाँ ऊर्जा वाहनहरूको रिसाइक्लिंग हो। मुख्य कारण। यसको विपरित, ठोस इलेक्ट्रोलाइट्सको सबैभन्दा ठूलो विशेषता यो हो कि तिनीहरू जलाउन सजिलो छैन, जसले गर्दा नयाँ ऊर्जा वाहनहरूको सुरक्षामा मौलिक रूपमा सुधार हुन्छ।

टोयोटा धेरै चाँडै ठोस राज्य ब्याट्री को क्षेत्रमा प्रवेश गर्यो। 2004 देखि, टोयोटाले सबै-ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरू विकास गर्दै आएको छ र फर्स्ट-ह्यान्ड सोलिड-स्टेट ब्याट्री प्रविधिहरू जम्मा गरेको छ। मे 2019 मा, टोयोटाले परीक्षण उत्पादन चरणमा रहेको आफ्नो सबै-ठोस-स्टेट ब्याट्रीको नमूनाहरू प्रदर्शन गर्‍यो। टोयोटाको योजना अनुसार, यसले सन् २०२५ सम्ममा हालको लिथियम ब्याट्रीको ऊर्जा घनत्वको दोब्बरभन्दा बढी घनत्वमा ठोस राज्य ब्याट्रीको ऊर्जा घनत्व बढाउने योजना बनाएको छ, जुन ४५०Wh/kg पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ। त्यतिन्जेलसम्म, ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूले सुसज्जित विद्युतीय सवारीहरूको क्रूजिङ दायरामा उल्लेखनीय वृद्धि हुनेछ, जुन हालको इन्धन सवारी साधनहरूसँग तुलना गर्न सकिन्छ।

एकै समयमा, BAIC New Energy ले ठोस-स्टेट ब्याट्री प्रणालीले सुसज्जित पहिलो शुद्ध इलेक्ट्रिक प्रोटोटाइप गाडीको कमीशनिंग पूरा भएको घोषणा गर्‍यो। 2020 को सुरुमा, BAIC New Energy ले “2029 योजना” घोषणा गर्‍यो, जसमा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू, ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरू, र इन्धनको “थ्री-इन-वन” ऊर्जा ड्राइभ प्रणालीको साथ एक विविध ऊर्जा प्रणालीको निर्माण समावेश छ। कक्षहरू।

यो आगामी भयंकर लडाई को लागी, Ningde युग पनि एक अनुरूप लेआउट बनाएको छ।

मे 2020 मा, CATL का अध्यक्ष Zeng Yuqun ले खुलासा गरे कि साँचो ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूलाई ऊर्जा घनत्व बढाउन नकारात्मक इलेक्ट्रोडको रूपमा लिथियम धातु चाहिन्छ। CATL ले ठोस राज्य ब्याट्री र अन्य प्रविधिहरूमा अत्याधुनिक अनुसन्धान र उत्पादन R&D मा लगानी गर्न जारी राख्छ।

जाहिर छ, पावर ब्याट्रीको क्षेत्रमा, ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूमा आधारित जामिङ युद्ध चुपचाप सुरु भएको छ, र ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूमा आधारित प्राविधिक नेतृत्व पावर ब्याट्रीहरूको क्षेत्रमा वाटरशेड बन्नेछ।

सोलिड-स्टेट ब्याट्रीहरूले अझै पनि बेलहरू सामना गर्छन्

SNEResearchd को गणना अनुसार, मेरो देशको ठोस राज्य ब्याट्री बजार स्पेस 3 मा 2025 बिलियन युआन र 20 मा 2030 बिलियन युआन पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ।

ठूलो बजार ठाउँ भए पनि, त्यहाँ दुईवटा प्रमुख समस्याहरू छन् ठोस राज्य ब्याट्री, प्रविधि र लागत। हाल, विश्वमा ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूमा ठोस इलेक्ट्रोलाइटहरूका लागि तीनवटा मुख्य सामग्री प्रणालीहरू छन्, अर्थात् बहुलक सबै ठोस, अक्साइड सबै-ठोस, र सल्फाइड सबै-ठोस इलेक्ट्रोलाइटहरू। Weilai द्वारा उल्लेख गरिएको ठोस-स्टेट ब्याट्री वास्तवमा अर्ध-ठोस ब्याट्री हो, अर्थात्, तरल इलेक्ट्रोलाइट र अक्साइड ठोस इलेक्ट्रोलाइटको मिश्रण।

ठूलो उत्पादन सम्भावनाहरूको परिप्रेक्ष्यबाट, ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूले वास्तवमा तरल ब्याट्रीहरूको वर्तमान सुरक्षा समस्याहरू समाधान गर्न सक्छ। यद्यपि, पहिलो दुई भौतिक प्रणालीहरूको चालकता प्रक्रिया समस्याको सट्टा सैद्धान्तिक समस्या हो, यसलाई समाधान गर्न अझै पनि निश्चित मात्रामा आर एन्ड डी लगानी चाहिन्छ। थप रूपमा, सल्फाइड प्रणालीको “उत्पादन खतराहरू” अस्थायी रूपमा प्रभावकारी रूपमा व्यवहार गर्न सकिँदैन। र लागत समस्या ठूलो छ।

ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूको औद्योगिकीकरणको बाटो अझै पनि बारम्बार अवरुद्ध हुन्छ। यदि तपाईं ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूको ऊर्जा घनत्व बोनसको साँच्चै आनन्द लिन चाहनुहुन्छ भने, तपाईंले लिथियम धातु नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्रणालीलाई उच्च ऊर्जा घनत्वको साथ प्रतिस्थापन गर्नुपर्छ। यो ठोस राज्य ब्याट्री को सुरक्षा मार्फत प्राप्त गर्न सकिन्छ, र ब्याट्री ऊर्जा घनत्व 500Wh/kg माथि पुग्न सक्छ। तर यो कठिनाई अझै धेरै ठूलो छ। ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूको अनुसन्धान र विकास अझै पनि प्रयोगशाला वैज्ञानिक प्रयोग चरणमा छ, जुन औद्योगिकीकरणबाट टाढा छ।

एउटा उदाहरण उद्धृत गर्न सकिन्छ कि मार्च २०२० मा, नेझा मोटर्सले ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूले सुसज्जित Nezha U को नयाँ मोडेल जारी गर्‍यो। नेझा मोटर्सका अनुसार नेझा यूले गत वर्षको अक्टोबरमा उद्योग तथा सूचना प्रविधि मन्त्रालयमा रिपोर्ट गर्ने योजना बनाएको छ । 2020 सेट उत्पादन गरिन्छ। तर, हालसम्म ५०० नेजा सोलिड स्टेट ब्याट्री कार हराइरहेका छन् ।

यद्यपि, ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूमा परिपक्व प्रविधि भए पनि, ठूलो उत्पादनले तरल लिथियम ब्याट्रीहरूसँग लागत प्रतिस्पर्धा समाधान गर्न आवश्यक छ। ली बिनले यो पनि भन्नुभयो कि ठोस राज्य ब्याट्रीहरूको ठूलो उत्पादनको कठिनाई भनेको लागत धेरै उच्च छ, र लागत समस्या ठोस राज्य ब्याट्री प्रविधिको व्यावसायीकरण हो। सबैभन्दा ठूलो चुनौती।

अनिवार्य रूपमा, क्रूजिङ दायरा र प्रयोगको लागत (सम्पूर्ण गाडीको लागत र प्रतिस्थापन ब्याट्री) अझै पनि विद्युतीय सवारीका कमजोर लिङ्कहरू हुन्, र कुनै पनि नयाँ प्रविधिको सफलताले यी दुई प्रमुख समस्याहरू एकै समयमा समाधान गर्नुपर्छ। गणना अनुसार, ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड पनि प्रयोग गर्ने ठोस-राज्य ब्याट्रीको कुल लागत 158.8$/kWh हो, जुन 34$/kWh को तरल ब्याट्रीको कुल लागत भन्दा 118.7% बढी हो।

समग्रमा, ठोस-राज्य ब्याट्रीहरू अझै पनि संक्रमणकालीन चरणमा छन्, र प्राविधिक र लागत समस्याहरू तुरुन्तै समाधान गर्न आवश्यक छ। जे होस्, पावर ब्याट्री उद्योगको लागि, खेलको दोस्रो हाफमा ठोस-राज्य ब्याट्रीहरू अझै उच्च मैदान हुन्।

ब्याट्री टेक्नोलोजी क्रान्तिको नयाँ चरण आउँदैछ, र कोही पनि युद्धको दोस्रो भागमा पछाडि पर्न चाहँदैनन्।