Noong Enero 9, sa “2020NIODay” na ginanap ng Weilai, bilang karagdagan sa opisyal na pasinaya ng ET7, na kilala bilang “kasalukuyang pinaka-advanced na pagsasama-sama ng teknolohiya”, inihayag din na ang Weilai ET7 ay nilagyan ng mga solid-state na baterya. ay nasa ikaapat na quarter ng 2022. Sa merkado, ang density ng enerhiya nito ay umaabot sa 360Wh/kg, at sa mga solid-state na baterya, ang mileage ng Weilai ET7 ay maaaring umabot ng higit sa 1,000 kilometro sa isang singil.

Gayunpaman, si Li Bin, ang tagapagtatag ng Weilai, ay tahimik sa supplier ng mga solid-state na baterya, na sinasabi lamang na ang Weilai Automobile ay may napakalapit na pakikipagtulungan sa mga solid-state na supplier ng baterya at tiyak na nangungunang kumpanya ng industriya. Batay sa mga salita ni Li Bin, pinaghihinalaan ng labas ng mundo na ang solid-state na supplier ng baterya na ito ay malamang na nasa panahon ng Ningde.

Ngunit kahit sino pa ang supplier ng solid-state na baterya ng NIO, ang mga solid-state na baterya ay ang pinakamahusay na solusyon sa maraming problema sa pagbuo ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya, at isa rin silang mahalagang direksyon ng pag-unlad sa industriya ng baterya ng kuryente.

Naniniwala ang isang tao sa industriya ng power battery na ang mga solid-state na baterya ang magiging teknolohikal na namumuno sa mga susunod na henerasyon ng mga high-performance na power na baterya. “Ang larangan ng solid-state na mga baterya ay pumasok na sa yugto ng isang’arms race’ na may maraming kalahok sa merkado, kabilang ang mga kumpanya ng kotse, mga kumpanya ng baterya ng kuryente, mga institusyon ng pamumuhunan, at siyentipikong pananaliksik. Ang mga institusyon at iba pa ay naglalaro sa tatlong aspeto ng kapital, teknolohiya, at talento. Kung hindi sila maghahangad ng pagbabago, mawawala sila sa laro.”

Power battery sa buong mundo

Ang pag-init at paglamig ng industriya ng baterya ng kuryente ay hindi mapaghihiwalay mula sa bagong industriya ng sasakyan ng enerhiya, at sa unti-unting pagbawi ng bagong merkado ng sasakyan ng enerhiya, ang kumpetisyon sa industriya ng baterya ng kuryente ay lalong naging mabangis.

Ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit na ang baterya ng kuryente ay kilala bilang “puso” ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya, na nagkakahalaga ng 30% hanggang 40% ng halaga ng sasakyan. Para sa kadahilanang ito, ang industriya ng power battery ay dating itinuturing na isang breakthrough point sa susunod na panahon ng industriya ng automotive. Gayunpaman, sa paglamig ng mga patakaran at pagbabalik ng mga dayuhang tatak, ang industriya ng baterya ng kuryente ay nahaharap din sa parehong matinding hamon gaya ng bagong industriya ng sasakyan ng enerhiya.

Ang panahon ng Ningde ang unang humarap sa matitinding hamon.

Noong Enero 13, inihayag ng organisasyon ng pananaliksik sa merkado ng South Korea na SNEResearch ang may-katuturang data sa pandaigdigang merkado ng baterya ng kuryente sa 2020. Ipinapakita ng data na sa 2020, ang pandaigdigang naka-install na kapasidad ng mga baterya ng kuryente sa mga de-koryenteng sasakyan ay aabot sa 137GWh, isang taon-sa-taon na pagtaas ng 17%, kung saan napanalunan ng CATL ang kampeonato para sa ika-apat na magkakasunod na taon, at ang taunang kapasidad na naka-install ay umabot sa 34GWh, isang taon-sa-taon na pagtaas ng 2%.

Para sa mga kumpanya ng power battery, tinutukoy ng naka-install na kapasidad ang kanilang posisyon sa merkado. Kahit na ang naka-install na kapasidad ng CATL ay nagpapanatili pa rin ng isang kalamangan, mula sa pananaw ng pagtaas ng pandaigdigang paglago ng negosyo, ang naka-install na kapasidad ng CATL ay malayong mas mababa kaysa sa pandaigdigang rate ng paglago. Sa pagdududa, mabilis na lumalawak ang mga Japanese at Korean power battery company na kinakatawan ng LG Chem, Panasonic, at SKI.

Dahil opisyal na ipinakilala ang bagong patakaran sa subsidy ng sasakyan sa enerhiya noong 2013, ang industriya ng baterya ng kuryente, na malapit na nauugnay sa bagong industriya ng sasakyan ng enerhiya, ay minsan nang nagsimula sa mabilis na pag-unlad.

Pagkatapos ng 2015, ang Ministri ng Industriya at Teknolohiya ng Impormasyon ay naglabas ng mga dokumento ng patakaran tulad ng “Mga Pamantayan at Pamantayan sa Industriya ng Baterya ng Automotive Power” at “Direktoryo ng Mga Manufacturer ng Power Battery”. Ang mga kumpanya ng baterya ng kuryente ng Hapon at Timog Korea ay “pinatalsik”, at ang pag-unlad ng industriya ng baterya ng domestic power ay umabot sa pinakamataas nito.

Gayunpaman, noong Hunyo 2019, na may mahigpit na mga patakaran, mas matataas na threshold, at mga pagbabago sa mga ruta, maraming kumpanya ng power battery ang nakaranas ng panahon ng pakikibaka at kalaunan ay nawala. Sa pamamagitan ng 2020, ang bilang ng mga domestic power battery company ay nabawasan sa higit sa 20.

Kasabay nito, ang mga kumpanya ng baterya ng kuryente na namuhunan sa ibang bansa ay matagal nang handa na ilipat ang taba sa merkado ng China. Mula noong 2018, nagsimula nang pabilisin ang “counterattack” ng Chinese market at palawakin ang kapasidad ng produksyon ng power battery tulad ng Samsung SDI, LG Chem, SKI, atbp. Kabilang sa mga ito, ang mga pabrika ng baterya ng kuryente ng Samsung SDI at LG Chem ay nakumpleto at inilagay sa produksyon. Ang domestic power battery market Nagtatanghal ng “Three Kingdoms Killing” pattern ng China, Japan at South Korea.

Ang pinaka-agresibo ay LG Chem. Dahil ang Model 3 series na ginawa ng Tesla’s Shanghai Gigafactory ay gumagamit ng mga baterya ng LG Chem, hindi lang nito naidulot ang mabilis na paglaki ng LG Chem, ngunit hinarangan din nito ang panahon ng Ningde. Sa unang quarter ng 2020, ang LG Chem, na orihinal na niraranggo sa ikatlo, ay nalampasan ang panahon ng Ningde sa isang iglap at naging pinakamalaking kumpanya ng power battery sa mundo na may market share.

Kasabay nito, naglunsad din ng opensiba ang BYD.

Noong Marso 2020, naglabas ang BYD ng mga blade na baterya at nagsimulang ibigay ang mga ito sa mga kumpanya ng third-party na kotse. Sinabi ni Wang Chuanfu, “Sa ilalim ng engrandeng diskarte ng ganap na pagbubukas, ang independiyenteng hati ng BYD Battery ay inilagay sa agenda, at inaasahang magsasagawa ng IPO sa bandang 2022.”

Sa katunayan, ang mga blade na baterya ay higit pa tungkol sa mga pagpapabuti sa produksyon ng baterya at teknolohiya sa pagpoproseso, at walang mga pambihirang pagbabago sa mga materyales at teknolohiya. Sa kasalukuyan, ang ternary lithium na baterya at lithium iron phosphate na baterya na karaniwang ginagamit sa mga de-koryenteng sasakyan ay parehong lithium-ion na baterya, at ang lithium na baterya na may pinakamataas na density ng enerhiya ay 260Wh/kg. Karaniwang naniniwala ang industriya na ang density ng enerhiya ng mga baterya ng lithium-ion ay malapit sa limitasyon. Mahirap lumampas sa 300Wh/kg.

Nagsimula na ang second half card game

Ang isang hindi maikakaila na katotohanan ay kung sino ang unang makalusot sa teknikal na bottleneck ay magagawang samantalahin ang pagkakataon sa ikalawang kalahati.

Noong Disyembre 2019, inilabas ng Ministry of Industry at Information Technology ang “New Energy Vehicle Industry Development Plan (2021-2035)”, na kinabibilangan ng pagpapabilis sa R&D at industriyalisasyon ng solid-state power battery technology bilang isang “New Energy Vehicle Core Proyekto ng Pananaliksik sa Teknolohiya”. Isulong ang solid-state na baterya sa pambansang estratehikong antas.

Sa nakalipas na mga taon, ang mga pangunahing kumpanya ng sasakyan sa loob at labas ng bansa, tulad ng Toyota, Nissan Renault, GM, BAIC, at SAIC, ay nagsimulang palakasin ang R&D at industriyalisasyon ng mga solid-state na baterya. Kasabay nito, nagsimula na rin ang mga kumpanya ng baterya gaya ng Tsingtao Energy, LG Chem, at Massachusetts Solid Energy Preparations para sa pagtatayo ng mga pabrika ng solid-state na baterya, kabilang ang mga linya ng produksyon ng solid-state na baterya na naipatakbo na.

Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na baterya ng lithium, ang mga solid-state na baterya ay may maraming mga pakinabang tulad ng mas mataas na density ng enerhiya, mas mahusay na kaligtasan, at mas maliit na sukat, at itinuturing ng industriya bilang direksyon ng pagbuo ng mga power na baterya.

Hindi tulad ng mga baterya ng lithium na gumagamit ng mga electrolyte bilang mga electrolyte, ang teknolohiya ng solid-state na baterya ay gumagamit ng mga solidong glass compound na gawa sa lithium at sodium bilang mga conductive na materyales. Dahil ang solidong materyal na kondaktibo ay walang pagkalikido, ang problema ng lithium dendrites ay natural na nalutas, at ang intermediate diaphragm at ang graphite anode na materyal upang matiyak ang katatagan ay maaaring alisin, na nakakatipid ng maraming espasyo. Sa ganitong paraan, ang proporsyon ng mga materyales ng elektrod ay maaaring tumaas hangga’t maaari sa limitadong espasyo ng baterya, sa gayon ay tumataas ang density ng enerhiya. Sa teorya, ang mga solid-state na baterya ay madaling makamit ang density ng enerhiya na higit sa 300Wh/kg. Sa pagkakataong ito, sinabi ni Weilai na ang mga solid-state na baterya na ginagamit nito ay nakamit ang napakataas na density ng enerhiya na 360Wh/kg.

Naniniwala rin ang nabanggit na mga tagaloob ng industriya na ang bateryang ito ay magiging isang mahalagang hakbang patungo sa hinaharap ng elektripikasyon. Ang densidad ng enerhiya ng mga solid-state na baterya ay inaasahang aabot ng dalawa hanggang tatlong beses kaysa sa kasalukuyang mga baterya ng lithium-ion, at magiging mas magaan, mas mahabang buhay, at mas ligtas kaysa sa mga kasalukuyang baterya.

Ang kaligtasan ay palaging isang anino sa industriya ng baterya ng kuryente.

Noong 2020, nagpatupad ang aking bansa ng kabuuang 199 na pag-recall ng kotse, na kinasasangkutan ng 6,682,300 na sasakyan, kung saan 31 bagong sasakyang pang-enerhiya ang na-recall. Sa pag-recycle ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya, ang power battery ay maaaring magkaroon ng mga potensyal na panganib sa kaligtasan tulad ng thermal runaway at spontaneous combustion. Ito pa rin ang pag-recycle ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya. pangunahing dahilan. Sa kabaligtaran, ang pinakamalaking tampok ng solid electrolytes ay ang mga ito ay hindi madaling masunog, sa gayon ay sa panimula nagpapabuti sa kaligtasan ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya.

Ang Toyota ay pumasok sa larangan ng mga solid-state na baterya nang napakaaga. Mula noong 2004, ang Toyota ay gumagawa ng mga all-solid-state na baterya at nakaipon ng first-hand solid-state na teknolohiya ng baterya. Noong Mayo 2019, ipinakita ng Toyota ang mga sample ng all-solid-state na baterya nito na nasa trial production stage. Ayon sa plano ng Toyota, plano nitong pataasin ang density ng enerhiya ng mga solid-state na baterya sa higit sa dalawang beses kaysa sa density ng enerhiya ng mga kasalukuyang baterya ng lithium sa 2025, na inaasahang aabot sa 450Wh/kg. Sa panahong iyon, ang mga de-koryenteng sasakyan na nilagyan ng mga solid-state na baterya ay magkakaroon ng malaking pagtaas sa hanay ng cruising, na maihahambing sa kasalukuyang mga sasakyang panggatong.

Kasabay nito, inihayag din ng BAIC New Energy ang pagkumpleto ng commissioning ng unang purong electric prototype na sasakyan na nilagyan ng solid-state na sistema ng baterya. Sa simula ng 2020, inanunsyo ng BAIC New Energy ang “2029 Plan”, na kinabibilangan ng pagtatayo ng sari-saring sistema ng enerhiya na may “three-in-one” na sistema ng pag-drive ng enerhiya ng mga lithium-ion na baterya, solid-state na baterya, at gasolina. mga selula.

Para sa paparating na matinding labanan, ang panahon ng Ningde ay gumawa din ng kaukulang layout.

Noong Mayo 2020, ipinahayag ni Zeng Yuqun, chairman ng CATL, na ang mga tunay na solid-state na baterya ay nangangailangan ng lithium metal bilang negatibong electrode upang mapataas ang density ng enerhiya. Ang CATL ay patuloy na namumuhunan sa makabagong pananaliksik at R&D ng produkto sa mga solid-state na baterya at iba pang mga teknolohiya.

Malinaw, sa larangan ng mga power batteries, ang isang jamming battle batay sa solid-state na mga baterya ay tahimik na nagsimula, at ang teknolohikal na pamumuno batay sa mga solid-state na baterya ay magiging isang watershed sa larangan ng mga power batteries.

Nakagapos pa rin ang mga solid-state na baterya

Ayon sa mga kalkulasyon ng SNEResearchd, ang espasyo sa merkado ng solid-state na baterya ng aking bansa ay inaasahang aabot sa 3 bilyong yuan sa 2025 at 20 bilyong yuan sa 2030.

Sa kabila ng malaking espasyo sa merkado, mayroong dalawang pangunahing problema na kinakaharap ng mga solid-state na baterya, teknolohiya at gastos. Sa kasalukuyan, mayroong tatlong pangunahing sistema ng materyal para sa mga solidong electrolyte sa mga solid-state na baterya sa mundo, katulad ng polymer all-solid, oxide all-solid, at sulfide all-solid electrolytes. Ang solid-state na baterya na binanggit ni Weilai ay talagang isang semi-solid na baterya, iyon ay, liquid electrolyte at Mixing of oxide solid electrolytes.

Mula sa pananaw ng mass production na mga posibilidad, ang mga solid-state na baterya ay talagang malulutas ang kasalukuyang mga isyu sa kaligtasan ng mga likidong baterya. Gayunpaman, dahil ang kondaktibiti ng unang dalawang materyal na sistema ay isang teoretikal na problema sa halip na isang problema sa proseso, nangangailangan pa rin ito ng isang tiyak na halaga ng R&D investment upang malutas ito. Bilang karagdagan, ang “mga panganib sa produksyon” ng sistema ng sulfide ay hindi maaaring pansamantalang matugunan nang epektibo. At mas malaki ang problema sa gastos.

Ang daan patungo sa industriyalisasyon ng mga solid-state na baterya ay madalas pa ring nakaharang. Kung gusto mong talagang tamasahin ang bonus ng densidad ng enerhiya ng mga solid-state na baterya, dapat mong palitan ang lithium metal negative electrode system ng mas mataas na density ng enerhiya. Magagawa ito sa pamamagitan ng kaligtasan ng mga solid-state na baterya, at ang density ng enerhiya ng baterya ay maaaring umabot sa Higit sa 500Wh/kg. Ngunit ang kahirapan na ito ay napakalaki pa rin. Ang pananaliksik at pagpapaunlad ng mga solid-state na baterya ay nasa laboratoryo pang-agham na yugto ng eksperimento, na malayo sa industriyalisasyon.

Ang isang halimbawa na maaaring banggitin ay noong Marso 2020, naglabas ang Nezha Motors ng bagong modelo ng Nezha U na nilagyan ng mga solid-state na baterya. Ayon sa Nezha Motors, plano ng Nezha U na mag-ulat sa Ministri ng Industriya at Teknolohiya ng Impormasyon sa Oktubre noong nakaraang taon. 500 set ang ginawa. Gayunpaman, sa ngayon, nawawala pa rin ang 500 solid-state na baterya ng Nezha na sasakyan.

Gayunpaman, kahit na ang mga solid-state na baterya ay may mature na teknolohiya, kailangan pa rin ng mass production na lutasin ang kompetisyon sa gastos gamit ang mga likidong lithium na baterya. Sinabi rin ni Li Bin na ang kahirapan ng mass production ng solid-state na mga baterya ay ang gastos ay masyadong mataas, at ang problema sa gastos ay ang komersyalisasyon ng solid-state na teknolohiya ng baterya. Ang pinakamalaking hamon.

Sa esensya, ang hanay ng cruising at ang halaga ng paggamit (ang gastos ng buong sasakyan at ang kapalit na baterya) ay ang mga mahihinang link pa rin ng mga de-kuryenteng sasakyan, at ang tagumpay ng anumang bagong teknolohiya ay dapat na malutas ang dalawang pangunahing problemang ito nang sabay-sabay. Ayon sa mga kalkulasyon, ang kabuuang halaga ng solid-state na baterya na gumagamit din ng graphite negative electrode ay 158.8$/kWh, na 34% na mas mataas kaysa sa kabuuang halaga ng likidong baterya na 118.7$/kWh.

Sa kabuuan, ang mga solid-state na baterya ay nasa transisyonal na yugto pa rin, at ang mga problema sa teknikal at gastos ay kailangang malutas nang madalian. Gayunpaman, para sa industriya ng baterya ng kuryente, ang mga solid-state na baterya ay pa rin ang mataas na lugar sa ikalawang kalahati ng laro.

Isang bagong yugto ng rebolusyon ng teknolohiya ng baterya ang paparating, at walang gustong mahuli sa ikalawang kalahati ng labanan.