9 січня на «2020NIODay», проведеному Weilai, на додаток до офіційного дебюту ET7, який відомий як «найдосконалішої технологічної інтеграції на даний момент», було також оголошено, що Weilai ET7 оснащений твердотільними батареями. буде в четвертому кварталі 2022 року. На ринку його щільність енергії досягає 360 Вт·год/кг, а з твердотільними батареями пробіг Weilai ET7 може досягати понад 1,000 кілометрів на одній зарядці.

Однак Лі Бін, засновник Weilai, промовчав щодо постачальника твердотільних акумуляторів, сказавши лише, що Weilai Automobile має дуже тісні стосунки співпраці з постачальниками твердотільних акумуляторів і, безумовно, є провідною компанією в галузі. Виходячи зі слів Лі Біна, зовнішній світ підозрює, що цей постачальник твердотільних батарей, ймовірно, буде в епоху Нінде.

Але незалежно від того, хто є постачальником твердотільних акумуляторів NIO, твердотільні батареї є найкращим рішенням багатьох проблем у розробці нових енергетичних транспортних засобів, а також є важливим напрямком розвитку в індустрії батарей.

Людина в індустрії електричних акумуляторів вважає, що твердотільні батареї стануть технологічними командними висотами наступного покоління високопродуктивних батарей. «Сфера твердотільних акумуляторів вступила в стадію «гонки озброєнь» з багатьма учасниками ринку, включаючи автомобільні компанії, компанії з виробництва батарей, інвестиційні установи та наукові дослідження. Інститути та інші грають у ігри в трьох аспектах капіталу, технології та таланту. Якщо вони не прагнуть змін, вони вийдуть з гри».

Акумулятор живлення по всьому світу

Нагрівання та охолодження промисловості акумуляторних батарей невіддільні від індустрії нових енергетичних автомобілів, і з поступовим відновленням ринку нових енергетичних автомобілів конкуренція в промисловості акумуляторних батарей стає все більш жорсткою.

Варто зазначити, що акумуляторна батарея відома як «серце» нових енергетичних транспортних засобів, на яку припадає від 30% до 40% вартості автомобіля. З цієї причини індустрія батарей колись вважалася точкою прориву в наступну епоху автомобільної промисловості. Однак із охолодженням політики та поверненням іноземних брендів промисловість акумуляторів також стикається з такими ж серйозними проблемами, як і промисловість нових енергетичних автомобілів.

Епоха Нінде була першою, хто зіткнувся з серйозними проблемами.

13 січня південнокорейська організація з дослідження ринку SNEResearch оприлюднила відповідні дані про світовий ринок акумуляторів у 2020 році. Дані показують, що в 2020 році світова встановлена ​​потужність акумуляторів електромобілів досягне 137 ГВт-год, що на рік більше 17%, з яких CATL виграв чемпіонат четвертий рік поспіль, а річна встановлена ​​потужність досягла 34 ГВт-год, що на 2% більше, ніж у минулому році.

Для компаній, що займаються батареями, встановлена ​​потужність визначає їх позицію на ринку. Хоча встановлена ​​потужність CATL все ще зберігає перевагу, з точки зору збільшення глобального зростання бізнесу, встановлена ​​потужність CATL набагато нижча, ніж глобальні темпи зростання. Безсумнівно, японські та корейські компанії з виробництва батарей, представлені LG Chem, Panasonic і SKI, стрімко розширюються.

Оскільки в 2013 році була офіційно запроваджена нова політика субсидування транспортних засобів, що працюють на енергетиці, промисловість акумуляторів, яка тісно пов’язана з індустрією нових енергетичних транспортних засобів, колись почала швидкий розвиток.

Після 2015 року Міністерство промисловості та інформаційних технологій оприлюднило програмні документи, такі як «Стандарти та стандарти промисловості автомобільних акумуляторів» та «Каталог виробників акумуляторних батарей». Японські та південнокорейські батарейні компанії були «вигнані», а розвиток вітчизняної промисловості акумуляторних батарей досягло свого піку.

Однак у червні 2019 року через посилення політики, підвищення порогових значень та зміни маршрутів велика кількість компаній, що займаються батареями, пережили період боротьби і врешті-решт зникли. До 2020 року кількість вітчизняних батарейних компаній скоротиться до понад 20.

У той же час компанії з іноземними інвестиціями, що займаються батареями, вже давно готові перемістити жир на китайському ринку. Починаючи з 2018 року японські та корейські компанії з виробництва акумуляторних батарей, такі як Samsung SDI, LG Chem, SKI тощо, почали прискорювати «контратаку» китайського ринку та розширювати потужність виробництва акумуляторів. Серед них завершені та запущені у виробництво заводи з виробництва акумуляторів Samsung SDI та LG Chem. Внутрішній ринок батарей живлення Представляємо зразок «Вбивство трьох королівств» Китаю, Японії та Південної Кореї.

Найагресивнішим є LG Chem. Оскільки серія Model 3, вироблена Shanghai Gigafactory Tesla, використовує батареї LG Chem, це не тільки сприяло швидкому зростанню LG Chem, але й блокувало епоху Нінде. У першому кварталі 2020 року LG Chem, яка спочатку посіла третє місце, одним махом обігнала епоху Нінде і стала найбільшою у світі компанією з виробництва акумуляторів з часткою ринку.

У той же час BYD також розпочав наступ.

У березні 2020 року BYD випустила блейд-батареї та почала поставляти їх стороннім автомобільним компаніям. Ван Чуаньфу сказав: «У рамках великої стратегії повного відкриття, незалежне поділ BYD Battery було включено в порядок денний, і очікується, що IPO відбудеться приблизно у 2022 році».

Насправді, блейд-батареї стосуються вдосконалення технології виробництва та обробки батарей, а не проривних інновацій у матеріалах і технології. На даний момент потрійна літієва батарея та літій-залізо-фосфатна батарея, які зазвичай використовуються в електромобілях, є літій-іонними батареями, а літієва батарея з найвищою щільністю енергії становить 260 Вт·год/кг. У промисловості загалом вважають, що щільність енергії літій-іонних акумуляторів близька до межі. Важко перевищити 300 Вт·год/кг.

Розпочався другий тайм карткової гри

Беззаперечним фактом є те, що той, хто першим зможе пробити технічне вузьке місце, зможе скористатися нагодою у другому таймі.

Ще в грудні 2019 року Міністерство промисловості та інформаційних технологій оприлюднило «План розвитку індустрії нових енергетичних транспортних засобів (2021-2035)», який передбачав прискорення досліджень і розробок та індустріалізацію технології твердотільних батарей як «ядра нового енергетичного транспортного засобу». Проект технологічних досліджень». Вивести твердотільний акумулятор на національний стратегічний рівень.

В останні роки основні автомобільні компанії в країні та за кордоном, такі як Toyota, Nissan Renault, GM, BAIC і SAIC, почали активізувати дослідження та розробку та індустріалізацію твердотільних акумуляторів. У той же час такі компанії, як Tsingtao Energy, LG Chem і Massachusetts Solid Energy, також розпочали підготовку до будівництва заводів із виробництва твердотільних акумуляторів, у тому числі вже введені в експлуатацію лінії виробництва твердотільних акумуляторів.

У порівнянні з традиційними літієвими батареями, твердотільні батареї мають багато переваг, таких як вища щільність енергії, краща безпека та менший розмір, і промисловість вважає їх напрямком розвитку батарей живлення.

На відміну від літієвих батарей, які використовують електроліти як електроліти, технологія твердотільних батарей використовує тверді скляні сполуки з літію та натрію як електропровідні матеріали. Оскільки твердий провідний матеріал не має плинності, проблема літієвих дендритів вирішується природним чином, а проміжну діафрагму та матеріал графітового анода для забезпечення стабільності можна видалити, заощаджуючи багато місця. Таким чином можна максимально збільшити частку електродних матеріалів в обмеженому просторі батареї, збільшуючи тим самим щільність енергії. Теоретично, твердотільні батареї можуть легко досягти щільності енергії понад 300 Вт·год/кг. Цього разу Weilai стверджує, що твердотільні батареї, які він використовує, досягли надвисокої щільності енергії 360 Вт·год/кг.

Вищезгадані інсайдери галузі також вважають, що ця батарея стане важливим кроком до майбутнього електрифікації. Очікується, що щільність енергії твердотільних акумуляторів досягне в два-три рази більше, ніж у сучасних літій-іонних акумуляторів, і буде легше, довший термін служби та безпечніше, ніж поточні батареї.

Безпека завжди була тінню для індустрії батарей.

У 2020 році моя країна здійснила загалом 199 відкликань автомобілів, у тому числі 6,682,300 31 XNUMX транспортних засобів, з яких було відкликано XNUMX новий транспортний засіб. Під час переробки нових енергетичних транспортних засобів акумуляторна батарея може мати потенційні небезпеки, такі як тепловий розбіг та самозаймання. Це все ще переробка нових енергетичних транспортних засобів. Головна причина. Навпаки, найбільшою особливістю твердих електролітів є те, що їх нелегко спалювати, тим самим істотно покращуючи безпеку нових енергетичних транспортних засобів.

Toyota дуже рано увійшла в сферу твердотільних акумуляторів. З 2004 року Toyota розробляє повністю твердотільні батареї та накопичила технологію твердотільних акумуляторів з перших рук. У травні 2019 року Toyota показала зразки свого твердотільного акумулятора, який знаходиться на стадії пробного виробництва. Згідно з планом Toyota, до 2025 року вона планує збільшити щільність енергії твердотільних батарей більш ніж вдвічі більше, ніж у існуючих літієвих батарей, яка, як очікується, досягне 450 Вт·год/кг. До того часу електромобілі, оснащені твердотільними батареями, матимуть значне збільшення запасу ходу, що можна порівняти з поточними паливними транспортними засобами.

У той же час BAIC New Energy також оголосила про завершення введення в експлуатацію першого чисто електричного прототипу автомобіля, оснащеного системою твердотільних акумуляторів. На початку 2020 року BAIC New Energy оголосила про «План 2029», який включає будівництво диверсифікованої енергетичної системи з системою енергетичного приводу «три в одному» з літій-іонних акумуляторів, твердотільних батарей і палива. клітини.

Для цього майбутнього запеклого бою епоха Нінде також створила відповідний макет.

У травні 2020 року Цзен Юцюнь, голова CATL, виявив, що справжнім твердотільним батареям потрібен металевий літій як негативний електрод для збільшення щільності енергії. CATL продовжує інвестувати в передові дослідження та дослідження та розробки продуктів у твердотільних батареях та інших технологіях.

Очевидно, що в області батарей тихо розпочалася боротьба з перешкодами на основі твердотільних батарей, і технологічне лідерство на базі твердотільних батарей стане вододілом у сфері батарей.

Твердотільні батареї все ще стикаються з кайданами

Згідно з підрахунками SNEResearchd, очікується, що ринок твердотільних акумуляторів моєї країни досягне 3 мільярдів юанів у 2025 році і 20 мільярдів юанів у 2030 році.

Незважаючи на величезний ринковий простір, є дві основні проблеми, з якими стикаються твердотільні батареї, технології та вартість. На даний момент у світі існують три основні системи матеріалів для твердих електролітів у твердотілих акумуляторах, а саме полімерні повністю тверді, оксидні повністю тверді та сульфідні повністю тверді електроліти. Твердотільна батарея, згадана Вейлаєм, насправді є напівтвердою батареєю, тобто рідким електролітом і змішуванням оксидних твердих електролітів.

З точки зору можливостей масового виробництва, твердотільні батареї дійсно можуть вирішити поточні проблеми безпеки рідких батарей. Однак, оскільки провідність перших двох матеріальних систем є теоретичною проблемою, а не проблемою процесу, для її вирішення все ще потрібні певні інвестиції в дослідження та розробки. Крім того, тимчасово не можна ефективно подолати «небезпеку виробництва» сульфідної системи. І проблема з вартістю ще більша.

Шлях до індустріалізації твердотільних батарей досі часто перекривається. Якщо ви хочете по-справжньому насолоджуватися бонусом щільності енергії від твердотільних батарей, ви повинні замінити металеву літієву систему негативних електродів на більш високу щільність енергії. Цього можна досягти завдяки безпеці твердотільних батарей, а щільність енергії батареї може досягати понад 500 Вт·год/кг. Але ця складність все ще дуже велика. Дослідження та розробка твердотільних батарей ще перебувають у стадії лабораторного наукового експерименту, що далека від індустріалізації.

Прикладом, який можна навести, є те, що в березні 2020 року Nezha Motors випустила нову модель Nezha U, оснащену твердотільними акумуляторами. Як повідомляє Nezha Motors, Nezha U планує звітувати перед Міністерством промисловості та інформаційних технологій у жовтні минулого року. Випускається 500 комплектів. Однак на даний момент 500 твердотілих автомобілів «Нежа» все ще відсутні.

Однак, навіть якщо твердотільні батареї мають зрілу технологію, масове виробництво все одно має вирішувати конкуренцію з рідкими літієвими акумуляторами. Лі Бінь також сказав, що складність масового виробництва твердотільних батарей полягає в тому, що їх вартість занадто висока, а проблема вартості полягає в комерціалізації технології твердотільних батарей. Найбільший виклик.

По суті, запас ходу та вартість використання (вартість всього автомобіля та замінного акумулятора) все ще є слабкими ланками електромобілів, і успіх будь-якої нової технології повинен вирішити ці дві основні проблеми одночасно. Згідно з розрахунками, загальна вартість твердотільного акумулятора, який також використовує графітовий негативний електрод, становить 158.8$/кВт-год, що на 34% вище, ніж загальна вартість рідкої батареї в 118.7$/кВт-год.

Загалом твердотільні батареї все ще знаходяться на перехідній стадії, і технічні та вартісні проблеми потребують термінового вирішення. Тим не менш, для індустрії електричних батарей твердотільні батареї все ще залишаються вершиною в другій половині гри.

Наближається новий раунд революції в технології акумуляторів, і ніхто не хоче відставати в другій половині битви.