Vào ngày 19 tháng 2, Diễn đàn Phát triển Công nghệ và Công nghiệp lần thứ 10,000 đã được tổ chức tại Côn Sơn. Tại lễ khai mạc diễn đàn, Công ty TNHH Phát triển Năng lượng Qingtao (Kunshan) đã mời các vị khách đến thăm dây chuyền sản xuất pin lithium thể rắn đầu tiên ở Trung Quốc. Theo báo cáo, dây chuyền sản xuất này có thể sản xuất 400 viên pin thể rắn mỗi ngày và mật độ năng lượng của pin có thể lên tới hơn 2020Wh. Hiện tại, các sản phẩm sẽ chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực kỹ thuật số cao cấp và các lĩnh vực khác, dự kiến ​​sẽ gia nhập lĩnh vực này vào năm XNUMX để cung cấp pin cho các hãng xe hơi. Ngay sau khi tin tức này được đưa ra, nó gần như đã gây chấn động trong ngành.

Pin lithium năng lượng được ví như trái tim của xe điện, và giá thành cũng chiếm hơn một nửa toàn bộ xe. Vì vậy, công nghệ pin rất quan trọng đối với sự phát triển của ngành năng lượng mới. Nếu không thể phá được nút thắt về dung lượng pin lithium gốc nước hiện nay, toàn ngành có khả năng rơi vào tình thế khó khăn hơn. Trong tương lai, không chỉ ô tô gia đình mà ngay cả các loại xe có thể phải sử dụng năng lượng điện, yêu cầu đối với ắc quy sẽ còn cao hơn. Do đó, pin thể rắn có độ dẻo cao hơn đã trở thành hướng nỗ lực của nhiều công ty, bao gồm các công ty xe hơi nổi tiếng thế giới như Toyota, BMW, Mercedes-Benz và Volkswagen, cũng như các công ty lớn được tài trợ bởi Bộ Kinh tế. Nhật Bản, đã bắt đầu triển khai trong lĩnh vực này.

Trong buổi trưng bày dây chuyền sản xuất của Công ty Kunshan Qingtao, người ta thấy điều này: Sau khi một viên pin chỉ dày bằng móng tay bị kéo cắt, không những không nổ mà còn được cấp điện bình thường. Ngoài ra, dù bị bẻ cong hàng vạn lần, dung lượng pin vẫn không bị chai quá 5%, và không bị cháy, nổ sau khi châm cứu. Trên thực tế, pin lithium thể rắn có nhiều lợi thế. Vì chất điện phân ở trạng thái rắn không cháy, không ăn mòn, không bay hơi và không rò rỉ, nên chúng sẽ không gây ra hiện tượng cháy tự phát trong xe, giúp tăng cường an toàn rất nhiều. Nó thực sự là một loại vật liệu pin lý tưởng cho xe điện.

Hiện nay, các loại xe điện phổ thông được sử dụng phổ biến, trên thực tế đều có một số khiếm khuyết nhất định, bởi vì bất kể từ cấu tạo hóa học hay cấu trúc pin, vật liệu lithium bậc ba đều rất dễ sinh nhiệt. Nếu không kịp truyền áp suất sẽ có nguy cơ nổ bình điện, và hầu hết các sự cố cháy nổ tự phát của xe điện xảy ra trong năm nay cũng là do nguyên nhân này. Và về độ bền, mật độ năng lượng đơn lẻ của pin lithium bậc ba hiện đang đối mặt với một nút thắt cổ chai và rất khó để bứt phá. Muốn tăng mật độ năng lượng chỉ có thể tăng hàm lượng niken hoặc thêm CA, nhưng độ bền nhiệt của niken cao rất kém, dễ bị phản ứng dữ dội. Vì vậy, hiện tại, chỉ có thể đánh đổi giữa dung lượng pin và độ an toàn.

Ngay cả Toyota, hãng rất giỏi về công nghệ và nghiên cứu phát triển công nghệ cũng cho rằng pin thể rắn sẽ không thể sản xuất hàng loạt vào năm 2030. Có thể thấy vẫn còn một số vấn đề trong quá trình nghiên cứu và phát triển pin thể rắn. pin trạng thái. Trên thực tế, vì pin thể rắn không yêu cầu thấm chất lỏng và chỉ yêu cầu chất điện phân rắn để phân tách bản cực dương và bản âm, nên việc lựa chọn vật liệu kim loại trở nên rất quan trọng. Thách thức lớn nhất của công nghệ này là độ dẫn điện tổng thể của chất điện phân rắn thấp hơn độ dẫn điện của chất điện phân lỏng, dẫn đến hiệu suất tốc độ tổng thể của pin thể rắn hiện tại thấp và nội trở lớn. Do đó, pin thể rắn tạm thời không thể đáp ứng yêu cầu sạc nhanh. Yêu cầu. Tuy nhiên, độ dẫn điện có mối quan hệ rất lớn với nhiệt độ, vì vậy làm việc ở nhiệt độ cao hơn sẽ làm cho pin hoạt động tốt hơn. Ngoài ra, độ dẫn điện của pin phải được duy trì ở mức bình thường, và dòng điện quá cao hoặc quá thấp có thể gây ra các vấn đề khác.

Ngày nay, công nghệ nghiên cứu và phát triển pin lithium bậc ba của các công ty do Panasonic và CATL dẫn đầu đã được thành lập. Ngay cả khi pin lithium ở trạng thái rắn được phát triển trong thời gian ngắn thì cũng khó đạt được sản xuất hàng loạt. Xét cho cùng, khi một công nghệ mới ra thế giới, công ty luôn cần phải có khối lượng sản phẩm và công suất đầu ra tương ứng để đạt được việc quảng bá và ứng dụng trên quy mô lớn. Mặc dù pin lithium thể rắn hiện tại vẫn còn gặp nhiều vấn đề và không có nhiều lợi thế về mật độ năng lượng trong thời điểm hiện tại, nhưng chúng có độ an toàn rất cao. Nếu các vật liệu kim loại phù hợp có thể được phát triển, có lẽ toàn bộ pin lithium năng lượng. Ngành công nghiệp sẽ mở ra những đột phá mới. Đây là những gì chúng tôi muốn thấy. Suy cho cùng, nghiên cứu không ngừng mới là tinh thần nghiên cứu khoa học chân chính. Tỷ lệ mật độ năng lượng đề cập đến dung lượng của pin trên một đơn vị trọng lượng. Monomer hình trụ được tính theo dòng chính trong nước hiện nay 18650 (1.75AH), tỷ lệ mật độ năng lượng có thể đạt tới 215WH / Kg, và monomer vuông được tính theo 50AH và tỷ lệ mật độ năng lượng có thể đạt tới 205WH / Kg. Tỷ lệ nhóm hệ thống là khoảng 60% cho 18650 và bình phương là khoảng 70%. (Có thể hình dung tỷ lệ phân nhóm hệ thống bằng cách cho giăm bông vào hộp. Khoảng cách giữa các dăm vuông nhỏ hơn, do đó tỷ lệ nhóm hệ thống cao hơn.)

Theo cách này, tỷ lệ mật độ năng lượng của hệ thống gói pin 18650 là khoảng 129WH / Kg, và tỷ lệ mật độ năng lượng của hệ thống gói pin vuông là khoảng 143WH / Kg. Khi tỷ lệ mật độ năng lượng của 18650 và ô vuông đạt như nhau trong tương lai, các gói pin lithium vuông có tỷ lệ phân nhóm cao hơn sẽ có nhiều lợi thế rõ ràng hơn.

Độ phóng đại

Tốc độ sạc / xả = dòng sạc / xả / dung lượng định mức, tốc độ càng cao thì tốc độ sạc được hỗ trợ bởi pin càng nhanh. Pin năng lượng ngang chính thống được sản xuất trong nước 18650 là khoảng 1C và hình vuông có thể đạt khoảng 1.5-2C (với khả năng quản lý nhiệt tốt), và vẫn còn một khoảng cách so với mục tiêu chính sách là 3C. Tuy nhiên, hoàn toàn có khả năng quy trình sản xuất vuông ngày càng trở nên hoàn thiện hơn để đạt được mục tiêu 3C đã đề ra.