9 stycznia podczas „2020NIODay” organizowanego przez Weilai, oprócz oficjalnego debiutu ET7, który jest znany jako „najbardziej zaawansowana obecnie integracja technologii”, ogłoszono również, że Weilai ET7 wyposażony jest w baterie półprzewodnikowe będzie w czwartym kwartale 2022 r. Na rynku jego gęstość energii sięga 360 Wh/kg, a przy akumulatorach półprzewodnikowych przebieg Weilai ET7 może osiągnąć ponad 1,000 kilometrów na jednym ładowaniu.

Jednak Li Bin, założyciel Weilai, milczał na temat dostawcy baterii półprzewodnikowych, mówiąc tylko, że Weilai Automobile ma bardzo bliskie stosunki współpracy z dostawcami baterii półprzewodnikowych i jest zdecydowanie wiodącą firmą w branży. Opierając się na słowach Li Bin, świat zewnętrzny podejrzewa, że ​​ten dostawca baterii półprzewodnikowych prawdopodobnie żyje w erze Ningde.

Ale bez względu na to, kto jest dostawcą akumulatorów półprzewodnikowych NIO, akumulatory półprzewodnikowe są najlepszym rozwiązaniem wielu problemów w rozwoju nowych pojazdów energetycznych, a także są ważnym kierunkiem rozwoju w branży akumulatorów energetycznych.

Osoba z branży akumulatorów energetycznych uważa, że ​​akumulatory półprzewodnikowe będą technologicznymi szczytami nowej generacji wysokowydajnych akumulatorów zasilających. „Dziedzina akumulatorów półprzewodnikowych weszła w etap „wyścigu zbrojeń”, w którym bierze udział wielu uczestników rynku, w tym firmy samochodowe, firmy zajmujące się akumulatorami energetycznymi, instytucje inwestycyjne i badania naukowe. Instytucje i nie tylko grają w gry w trzech aspektach kapitału, technologii i talentu. Jeśli nie będą szukać zmian, wypadną z gry”.

Zasilanie baterią na całym świecie

Ogrzewanie i chłodzenie przemysłu akumulatorów energetycznych jest nierozerwalnie związane z przemysłem motoryzacyjnym nowej energii, a wraz ze stopniowym odbudową rynku motoryzacyjnego nowej energii konkurencja w branży akumulatorów energetycznych staje się coraz bardziej zacięta.

Warto wspomnieć, że akumulator zasilający jest znany jako „serce” nowych pojazdów energetycznych, stanowiąc od 30% do 40% kosztu pojazdu. Z tego powodu przemysł akumulatorów energetycznych był kiedyś uważany za punkt przełomowy w kolejnej erze motoryzacji. Jednak wraz z ochłodzeniem polityki i powrotem zagranicznych marek, przemysł akumulatorów energetycznych również stoi przed tymi samymi poważnymi wyzwaniami, co przemysł motoryzacyjny nowej energii.

Era Ningde była pierwszą, która musiała stawić czoła poważnym wyzwaniom.

13 stycznia południowokoreańska organizacja badawcza SNEResearch ogłosiła odpowiednie dane na temat globalnego rynku akumulatorów zasilających w 2020 roku. Dane pokazują, że w 2020 roku globalna moc zainstalowana akumulatorów zasilających w pojazdach elektrycznych osiągnie 137 GWh, co oznacza wzrost rok do roku o 17%, z czego CATL zdobył mistrzostwo czwarty rok z rzędu, a roczna moc zainstalowana osiągnęła 34 GWh, co oznacza wzrost o 2% rok do roku.

Dla firm zajmujących się bateriami energetycznymi moc zainstalowana określa ich pozycję rynkową. Chociaż moc zainstalowana CATL nadal utrzymuje przewagę, z perspektywy wzrostu globalnego wzrostu biznesu moc zainstalowana CATL jest znacznie niższa niż globalne tempo wzrostu. Nie ulega wątpliwości, że japońskie i koreańskie firmy produkujące baterie reprezentowane przez LG Chem, Panasonic i SKI szybko się rozwijają.

Od czasu oficjalnego wprowadzenia nowej polityki dotowania pojazdów energetycznych w 2013 r., przemysł akumulatorów elektrycznych, który jest ściśle powiązany z przemysłem nowych pojazdów energetycznych, zapoczątkował szybki rozwój.

Po 2015 r. Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych wydało dokumenty dotyczące polityki, takie jak „Normy i standardy branżowe akumulatorów samochodowych” oraz „Katalog producentów akumulatorów zasilających”. Japońskie i południowokoreańskie firmy produkujące akumulatory zostały „wyparte”, a rozwój krajowego przemysłu akumulatorów energetycznych osiągnął szczyt.

Jednak w czerwcu 2019 r., wraz z zaostrzoną polityką, wyższymi progami i zmianami w trasach, duża liczba firm produkujących baterie energetyczne doświadczyła okresu walki i ostatecznie zniknęła. Do 2020 r. liczba krajowych firm produkujących akumulatory została zmniejszona do ponad 20.

W tym samym czasie firmy produkujące akumulatory z inwestycjami zagranicznymi od dawna są gotowe do przeniesienia tłuszczu na rynek chiński. Od 2018 roku japońskie i koreańskie firmy produkujące akumulatory, takie jak Samsung SDI, LG Chem, SKI itp., zaczęły przyspieszać „kontratak” chińskiego rynku i zwiększać moce produkcyjne akumulatorów. Wśród nich ukończono i uruchomiono fabryki akumulatorów mocy Samsung SDI i LG Chem. Krajowy rynek akumulatorów zasilających Przedstawienie wzoru „Three Kingdoms Killing” Chin, Japonii i Korei Południowej.

Najbardziej agresywny jest LG Chem. Ponieważ seria Model 3 produkowana przez Shanghai Gigafactory firmy Tesla wykorzystuje baterie LG Chem, nie tylko napędzała szybki rozwój LG Chem, ale także zablokowała erę Ningde. W pierwszym kwartale 2020 r. LG Chem, który początkowo zajmował trzecie miejsce, jednym skokiem wyprzedził erę Ningde i stał się największą na świecie firmą produkującą akumulatory z udziałem w rynku.

W tym samym czasie BYD również rozpoczął ofensywę.

W marcu 2020 r. firma BYD wypuściła akumulatory typu blade i zaczęła dostarczać je zewnętrznym firmom samochodowym. Wang Chuanfu powiedział: „W ramach wielkiej strategii pełnego otwarcia, niezależny podział BYD Battery został umieszczony na porządku dziennym i oczekuje się, że przeprowadzi IPO około 2022 roku”.

W rzeczywistości akumulatory typu blade to bardziej udoskonalenia w produkcji i technologii przetwarzania akumulatorów, a nie przełomowe innowacje w zakresie materiałów i technologii. Obecnie trójskładnikowy akumulator litowy i akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy powszechnie stosowane w pojazdach elektrycznych to zarówno akumulatory litowo-jonowe, a akumulator litowy o największej gęstości energii wynosi 260 Wh/kg. Branża generalnie uważa, że ​​gęstość energetyczna akumulatorów litowo-jonowych jest bliska granicy. Trudno przekroczyć 300Wh/kg.

Rozpoczęła się druga połowa gry karcianej

Niezaprzeczalnym faktem jest to, że kto pierwszy przebije się przez techniczne wąskie gardło, będzie mógł wykorzystać okazję w drugiej połowie.

Już w grudniu 2019 r. Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych opublikowało „Plan rozwoju przemysłu motoryzacyjnego w zakresie nowej energii (2021-2035)”, który obejmował przyspieszenie prac badawczo-rozwojowych oraz uprzemysłowienie technologii akumulatorów półprzewodnikowych jako „rdzeń pojazdu nowej energii”. Projekt Badawczy Technologii”. Promuj baterię półprzewodnikową na narodowy poziom strategiczny.

W ostatnich latach główne firmy motoryzacyjne w kraju i za granicą, takie jak Toyota, Nissan Renault, GM, BAIC i SAIC, zaczęły zintensyfikować badania i rozwój oraz uprzemysłowienie akumulatorów półprzewodnikowych. W tym samym czasie rozpoczęły się również firmy akumulatorowe, takie jak Tsingtao Energy, LG Chem i Massachusetts Solid Energy Preparations do budowy fabryk akumulatorów półprzewodnikowych, w tym linii do produkcji akumulatorów półprzewodnikowych, które już zostały uruchomione.

W porównaniu z tradycyjnymi bateriami litowymi, baterie półprzewodnikowe mają wiele zalet, takich jak wyższa gęstość energii, lepsze bezpieczeństwo i mniejszy rozmiar, i są uważane przez branżę za kierunek rozwoju baterii zasilających.

W przeciwieństwie do akumulatorów litowych, które wykorzystują elektrolity jako elektrolity, technologia akumulatorów półprzewodnikowych wykorzystuje związki litego szkła z litu i sodu jako materiały przewodzące. Ponieważ stały materiał przewodzący nie ma płynności, problem dendrytów litu jest naturalnie rozwiązany, a membranę pośrednią i materiał anody grafitowej w celu zapewnienia stabilności można usunąć, oszczędzając dużo miejsca. W ten sposób udział materiałów elektrodowych można maksymalnie zwiększyć w ograniczonej przestrzeni akumulatora, zwiększając w ten sposób gęstość energii. Teoretycznie akumulatory półprzewodnikowe mogą z łatwością osiągnąć gęstość energii przekraczającą 300 Wh/kg. Tym razem Weilai twierdzi, że akumulatory półprzewodnikowe, których używa, osiągnęły ultra wysoką gęstość energii 360 Wh/kg.

Wspomniani znawcy branży również uważają, że ta bateria będzie ważnym krokiem w kierunku przyszłości elektryfikacji. Oczekuje się, że gęstość energii akumulatorów półprzewodnikowych osiągnie od dwóch do trzech razy większą gęstość niż obecne akumulatory litowo-jonowe i będzie lżejsza, dłuższa i bezpieczniejsza niż obecne akumulatory.

Bezpieczeństwo zawsze było cieniem w branży akumulatorów energetycznych.

W 2020 r. mój kraj przeprowadził łącznie 199 wycofań samochodów, obejmujących 6,682,300 31 XNUMX pojazdów, z czego XNUMX nowych pojazdów energetycznych zostało wycofanych. W recyklingu nowych pojazdów energetycznych akumulator zasilający może stwarzać potencjalne zagrożenia bezpieczeństwa, takie jak niekontrolowana temperatura i samozapłon. Nadal jest to recykling nowych pojazdów energetycznych. główny powód. W przeciwieństwie do tego, największą cechą elektrolitów stałych jest to, że nie są one łatwe do spalania, co zasadniczo poprawia bezpieczeństwo nowych pojazdów energetycznych.

Toyota bardzo wcześnie weszła na rynek akumulatorów półprzewodnikowych. Od 2004 roku Toyota opracowuje całkowicie półprzewodnikowe akumulatory i zgromadziła technologię akumulatorów półprzewodnikowych z pierwszej ręki. W maju 2019 roku Toyota zaprezentowała próbki swojego całkowicie półprzewodnikowego akumulatora, który jest w fazie produkcji próbnej. Zgodnie z planem Toyoty, do 2025 r. planuje zwiększyć gęstość energii baterii półprzewodnikowych do ponad dwukrotności gęstości energii istniejących baterii litowych, która ma osiągnąć 450 Wh/kg. Do tego czasu pojazdy elektryczne wyposażone w akumulatory półprzewodnikowe będą miały znaczny wzrost zasięgu, który jest porównywalny z obecnymi pojazdami na paliwo.

W tym samym czasie firma BAIC New Energy ogłosiła również zakończenie rozruchu pierwszego prototypowego pojazdu w pełni elektrycznego wyposażonego w system akumulatorów półprzewodnikowych. Na początku 2020 r. BAIC New Energy ogłosił „Plan 2029”, który obejmuje budowę zdywersyfikowanego systemu energetycznego z energetycznym układem napędowym „trzy w jednym” składającym się z akumulatorów litowo-jonowych, półprzewodnikowych i paliwa komórki.

Na potrzeby tej nadchodzącej zaciętej bitwy era Ningde również stworzyła odpowiedni układ.

W maju 2020 r. Zeng Yuqun, przewodniczący CATL, ujawnił, że prawdziwe akumulatory półprzewodnikowe wymagają litu jako elektrody ujemnej, aby zwiększyć gęstość energii. CATL nadal inwestuje w najnowocześniejsze badania oraz badania i rozwój produktów w zakresie baterii półprzewodnikowych i innych technologii.

Oczywiście w dziedzinie baterii energetycznych po cichu rozpoczęła się bitwa zagłuszania oparta na bateriach półprzewodnikowych, a przywództwo technologiczne oparte na bateriach półprzewodnikowych stanie się przełomem w dziedzinie baterii zasilających.

Baterie półprzewodnikowe nadal mają kajdany

Według obliczeń SNEResearchd, rynek baterii półprzewodnikowych w moim kraju ma osiągnąć 3 miliardy juanów w 2025 roku i 20 miliardów juanów w 2030 roku.

Pomimo ogromnej przestrzeni rynkowej istnieją dwa główne problemy, z którymi borykają się baterie półprzewodnikowe, technologia i koszty. Obecnie na świecie istnieją trzy główne systemy materiałowe dla elektrolitów stałych w akumulatorach półprzewodnikowych, a mianowicie elektrolity całkowicie stałe polimerowe, całkowicie stałe tlenkowe i całkowicie stałe siarczkowe. Wspomniana przez Weilai bateria półprzewodnikowa jest w rzeczywistości baterią półstałą, czyli ciekłym elektrolitem i mieszaniem tlenkowych elektrolitów stałych.

Z punktu widzenia możliwości masowej produkcji, akumulatory półprzewodnikowe rzeczywiście mogą rozwiązać obecne problemy związane z bezpieczeństwem akumulatorów płynnych. Jednak ponieważ przewodność pierwszych dwóch systemów materiałowych jest raczej problemem teoretycznym niż problemem procesowym, nadal wymaga pewnych nakładów na badania i rozwój, aby go rozwiązać. Ponadto „zagrożenia produkcyjne” układu siarczkowego nie mogą być tymczasowo eliminowane. A problem kosztów jest większy.

Droga do uprzemysłowienia baterii półprzewodnikowych jest wciąż często zablokowana. Jeśli chcesz naprawdę cieszyć się premią do gęstości energii, jaką dają akumulatory półprzewodnikowe, musisz wymienić system elektrod ujemnych z metalem litowym na wyższą gęstość energii. Można to osiągnąć dzięki bezpieczeństwu baterii półprzewodnikowych, a gęstość energii baterii może osiągnąć ponad 500 Wh/kg. Ale ta trudność jest nadal bardzo duża. Badania i rozwój akumulatorów półprzewodnikowych są jeszcze na etapie laboratoryjnego eksperymentu naukowego, który jest daleki od uprzemysłowienia.

Przykładem, który można przytoczyć jest to, że w marcu 2020 roku Nezha Motors wypuściła nowy model Nezha U wyposażony w akumulatory półprzewodnikowe. Według Nezha Motors, Nezha U planuje złożyć raport do Ministerstwa Przemysłu i Technologii Informacyjnych w październiku zeszłego roku. Produkowanych jest 500 zestawów. Jednak na razie wciąż brakuje 500 samochodów na baterie półprzewodnikowe Nezha.

Jednak nawet jeśli baterie półprzewodnikowe mają dojrzałą technologię, masowa produkcja nadal musi rozwiązać konkurencję kosztową z ciekłymi bateriami litowymi. Li Bin powiedział również, że trudność masowej produkcji baterii półprzewodnikowych polega na tym, że koszt jest zbyt wysoki, a problemem kosztowym jest komercjalizacja technologii baterii półprzewodnikowych. Największe wyzwanie.

Zasadniczo zasięg i koszt użytkowania (koszt całego pojazdu i baterii zastępczej) są nadal słabymi ogniwami pojazdów elektrycznych, a sukces każdej nowej technologii musi rozwiązać te dwa główne problemy jednocześnie. Według obliczeń całkowity koszt baterii półprzewodnikowej, w której zastosowano również grafitową elektrodę ujemną, wynosi 158.8 $/kWh, czyli o 34% więcej niż całkowity koszt baterii płynnej 118.7 $/kWh.

Ogólnie rzecz biorąc, baterie półprzewodnikowe wciąż znajdują się w fazie przejściowej, a problemy techniczne i kosztowe wymagają pilnego rozwiązania. Niemniej jednak w branży akumulatorów energetycznych akumulatory półprzewodnikowe są nadal na wysokim poziomie w drugiej połowie gry.

Nadchodzi nowa runda rewolucji w technologii akumulatorów i nikt nie chce pozostać w tyle w drugiej połowie bitwy.