ثلاثة يوان نضج المنتج البطارية الحالية، واختراق السوق مرتفعة نسبيا، فإنه من السهل نسبيا لتشجع، من خلال المؤسسات البطارية الداخلية من جميع الأعمار. ولكن مما لا شك فيه، ومستقبل بطاريات الحالة الصلبة يمكن أن تنفجر في قوة بديلة قوية لتخريب نمط صناعة البطاريات.

منذ إعانات سيارات الطاقة يرتبط ارتباطا مباشرا كثافة الطاقة، وتحسين كثافة الطاقة البطارية من طاقة البطارية قد تصبح سوقا الفوز عمل مهم "رقائق". من الإصدار الجديد من سبعة أقساط هذا العام دليل نماذج الموصى بها من الرأي، سواء كانت حافلة جديدة للطاقة، أو سيارات الركوب الطاقة الجديدة، والمدعوم من كثافة الطاقة البطارية وتحسنت بشكل ملحوظ، حصلت المحاسبة 1.2 أضعاف نموذج الدعم لأكثر من 60 إيجابية البطارية تتحرك في اتجاه ارتفاع كثافة الطاقة.

ولكن وفقا للمؤشرات الرئيسية للكثافة الطاقة البطارية من الوزارات الأربع السابقة الصادرة "لتعزيز خطة عمل تطوير صناعة السيارات بطارية" المذكورة في العقدة والوقت لاستكمال واحد ليثيوم أيون احتياجات كثافة الطاقة بطارية 2020 الذي ينبغي القيام به 300Wh / كغ، وكثافة الطاقة للنظام للقيام 260Wh / كغ. من الوضع الحالي، فإن معظم الشركات لاستكمال بطارية سوى أقل من نصف الرقم القياسي، والبحوث الحاجة مضنية.

بطاريات كثافة عالية الطاقة يفضل بشكل متزايد

تتأثر هذه، بما في ذلك BYD، CATL، وقوة الله، OPTIMUM، وما إلى ذلك قدم خاصة بهم "خطة ثلاثة." وقال معهد شرق الصين للتكنولوجيا الباحث الليثيوم ليو كاي "، انتقل ثلاثة يوان بالطبع لتحقيق 300Wh / كثافة الطاقة كغ من الهدف مجدية، في الوقت الحاضر نيتشيا ثلاثة يوان كثافة الطاقة بطارية يمكن أن يتحقق 330Wh / كغ، وتسلا باناسونيك بطارية يتضاعف ثلاث مرات قد فعلت 252Wh / كغ، وثلاثة يوان من البطارية الداخلية لا تزال إمكانيات كبيرة يمكن استغلالها ".

ونظرا لكثافة الطاقة لا يزال هناك مجال كبير للتحسين، تصبح ثلاث بطاريات اتجاه التيار التكنولوجيا خارطة طريق لا رجعة فيه. ولكن الآن، ثلاث مشاكل سلامة البطارية يوان تزال لم تحل، وحتى تفعل أفضل اللاعبين في العالم المعروفة باسم BMS تسلا، ولكن يستمر أيضا الحوادث الأمنية، هذا العام كان بين البلدين جادين فقط نموذج S حادث الحريق، وسلامة البطارية لمدة ثلاثة يوان لا يزال استجواب من قبل الجميع.

وما دام الأمر كذلك، ليس هناك تكنولوجيا خارطة طريق بطارية كل من كثافة الطاقة والسلامة من ذلك؟ الجواب هو نعم، وهذا هو بطاريات الحالة الصلبة. إجماع الصناعة العام هو أنه، في تقليد خلية البطارية الحالة الصلبة على أساس الجدارة والسلامة وكثافة الطاقة لديها تقدما كبيرا، ولا سيما في وقت الشحن يمكن اختصارها لبضع دقائق. مؤخرا، أعلنت شركة تويوتا على تطوير السيارات الكهربائية البطارية أكثر عن الحالة الصلبة، سوف تكون أسرع في السوق في عام 2022، تسببت تداعيات كبيرة في هذه الصناعة.

أعلنت شركة تويوتا عن إطلاق 2022 من مركبات البطارية الكهربائية الحالة الصلبة

لماذا المستقبل هو بطارية الحالة الصلبة؟

وتشهد عدد الكيلومترات التي كتبها الترويج على نطاق والقلق من سيارات الطاقة الجديدة، والمشكلة الأساسية، ومتطلبات المستقبل لكثافة الطاقة البطارية وأكثر وأكثر تطلبا. حاليا، يتم استخدام الحافلات الطاقة الجديدة أساسا في بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد، على الرغم من ضمان الأمن، ولكن كثافة الطاقة من يثيوم فوسفات الحديد في المشترك 115Wh / كغ، وذلك حتى BYD الليثيوم الحديد الفوسفات الشركات الرائدة، وكثافة الطاقة يمكن أن تفعل فقط ل150Wh / كغ، وأنها كانت على مقربة من الحد المسموح به.

صناعة عموما يعتقدون أن السنوات الثلاث المقبلة سوف استكمال استبدال ثلاثة يوان بطارية ليثيوم فوسفات الحديد، سوف بطاريات ليثيوم الحديد الفوسفات في نهاية المطاف للخروج من سوق السيارات الطاقة الجديدة. مؤخرا، أعلنت شركة تيسلا ثلاثة يوان التخلي 18650 البطاريات المستخدمة سابقا، بدأت الاستخدام، وكثافة طاقة أعلى أكبر من 21700 الخلايا. ووفقا لبيان تيسلا، ويمكن زيادة كثافة الطاقة بنسبة 20، مما يعني أن ثلاثة يوان كثافة الطاقة نظام البطارية قد تجاوز 300Wh / كغ.

من الناحية الفنية والإمكانات، من خلال خط يستغرق ثلاثة يوان حققت 300Wh / كثافة الطاقة كغ من الهدف غير مناسبة، ولكن كثافة الطاقة من الصعب نسبيا لتعزيز العملية. حاليا ثلاثة يوان كثافة الطاقة البطارية حوالي 200Wh / كغ، وهي عبارة عن الحد من كثافة الطاقة من 350Wh / كغ، وتعزيز مساحة محدودة جدا. عقدة الوقت وفقا لكثافة الطاقة، وخلايا البطارية 2025، وكثافة الطاقة من القدرة على القيام 500Wh / كغ، وثلاثة يوان الطريق متناول اليد.

وتحسنت الحالة الصلبة كثافة الطاقة البطارية، أكثر جدوى من الناحية النظرية. أولا، الحالة الصلبة منصة بطارية الليثيوم الجهد رفع، بالكهرباء الصلبة عموما نافذة الكهروكيميائية أوسع من بالكهرباء العضوية، وكثافة الطاقة مواتية لتحسين البطارية؛ بالكهرباء الصلبة الثاني يمكن منع نمو التشعبات الليثيوم، وزاد نطاق تطبيق النظام المادي بشكل كبير وضع حجر الأساس لتكنولوجيا البطاريات الجديدة مع ارتفاع مساحة كثافة الطاقة.

البحث MIT وتطوير التعاون مع شركة سامسونج بطارية الحالة الصلبة

حاليا، وقد تم تطبيق بطاريات الليثيوم الحالة الصلبة إلى حد أقل، وكثافة الطاقة من حوالي 400Wh / كغ، وهي القيمة المقدرة للكثافة أقصى طاقة 900Wh / كغ، وهناك تحسن أكثر من 100. وقالت الأكاديمية الصينية للهندسة تشيوان تشن ان "أكثر بكثير من كثافة الطاقة للبطارية الحالة الصلبة من البطارية لمدة ثلاثة يوان. بطارية مفتاح التشغيل من حيث التكلفة، كثافة الطاقة والسلامة، للوصول إلى 500Wh / كغم الهدف كثافة الطاقة، فقط بطارية الحالة الصلبة القادرة".

ثم بالنسبة للأمن ويظهر عدة مرات في السنوات الأخيرة، والسيارات الطاقة الحوادث الاحتراق التلقائي الجديدة المحلية والأجنبية، وسلامة المركبات الطاقة الجديدة المزيد والمزيد من الاهتمام. والسبب هو أن البطارية ثلاثة يوان السلامة الكهربائية الحالية، والسلامة الوظيفية، والسلامة الكيميائية، ومراقبة سلامة الميكانيكية لا تزال غير جيدة. ثلاثة يوان القابلة للاشتعال البطارية بالكهرباء السائل، وسهلة الاستخدام الزناد على المدى الطويل، "هارب الحرارية" أثناء الشحن والتفريغ من الليثيوم التغصنات النمو بسهولة بيرس الفاصل، مما تسبب في بطارية لدائرة قصر، وخطرا على السلامة.

ومع ذلك، فإن بطارية الحالة الصلبة ليست هذه المتاعب التي بالكهرباء الصلبة غير قابلة للاشتعال، غير قابلة للتآكل، غير متغير، لا تسرب، بينما لا يحدث التشغيل الخلية الحالة الصلبة في تيار مرتفعة بسبب الليثيوم التشعبات بيرس الفاصل وتسبب ماس كهربائى، لا تحدث تفاعلات جانبية في درجات حرارة عالية من غازات الاحتراق، وبالتالي فإن احتمال السيارة الاحتراق التلقائي شنت بطارية ليثيوم الدولة ستقل كثيرا. لذلك، تعتبر السلامة أيضا واحدة من أكثر قوة دافعة أساسية لتطوير بطاريات الحالة الصلبة.

نفس حجم بطارية الحالة الصلبة من أصغر القدرات

وبالإضافة إلى ذلك، بطاريات الحالة الصلبة الصغيرة، وأرق، وشكل البطارية يمكن تعديلها وفقا لحجم الطلب الحقيقي. وهكذا نقية بطاريات السيارات الكهربائية يمكن أن يكون تخطيط أكثر مرونة، فإنه لا يمكن أن يكون أكثر من التعدي المساحة الداخلية، وكذلك ليس بالضرورة تنطوي على تعقيد نظام إدارة الحراري حيث الليثيوم ثلاثة يوان، مما يوفر التكلفة؛ انخفاض كبير تقريبا من حيث الوزن (القدرة نفسها ثلاثة يوان بطارية 1/3 بالوزن)، ووزن الجسم من الهدف يمكن أن يتحقق بسهولة أكبر.

الذي لديه تصميم بطارية الحالة الصلبة؟

مرة أخرى في عام 2012، وسوف أبل يكون وشملت بطارية الحالة الصلبة نظام الملكية الخاصة، واليوم هناك العديد من المعاهد البحثية والشركات في تخطيط مجال بطارية الحالة الصلبة. وقال مجال BMW السابقة تقوم الشركة بتطوير سيحل محل بالكهرباء بالكهرباء الصلبة الحالية وأخف وزنا وأكثر أمنا وذات الكثافة السكانية العالية بطاريات الحالة الصلبة، المقرر إجراؤها في 2026 الإنتاج. ومن المتوقع تويوتا اليوم لإنتاج كمية من البطاريات الحالة الصلبة من أربع سنوات في وقت مبكر.

وذكرت وسائل الاعلام الاجنبية يوليو 25، تويوتا تعمل على الجديد البحوث بطارية السيارة الكهربائية والتنمية، وسوف تزيد بشكل كبير من الأميال، وشحن سريع. وعلم أن البطارية مجهزة الحالة الصلبة السيارة الكهربائية التي تعتمد على منصة إنتاج جديدة لبناء، وسوف تكون أسرع في السوق في عام 2022. لماذا تختار بطاريات الحالة الصلبة تويوتا وذلك؟ في جزء كبير منه بسبب تويوتا في وقت مبكر من عام 2010 قد بدأت بالفعل لإطلاق بطارية الحالة الصلبة كثافة الطاقة مختبر في عام 2014 وصلت 400Wh / كغ.

أعلنت BMW البطارية الحالة الصلبة 2026 إنتاج

وقال المتحدث باسم تويوتا، "حتى الآن، وجميع أشكال جديدة من بطارية، الحالة الصلبة يعتبر الأقرب إلى مستوى الإنتاج الضخم، ونحن إجراء البحوث وتطوير التكنولوجيات ذات الصلة، بما في ذلك عملية الإنتاج البطارية الحالة الصلبة، معربا عن أمله في عام 2020 تسويقها ". ومع ذلك، سواء تويوتا الرائدة في حجم إنتاج بطاريات الحالة الصلبة، وبحكم هذه التكنولوجيا لاستكمال بدوره نيسان وتسلا لتجاوز، لا يزال غير مؤكد.

وقال محلل الأوراق المالية: "بطاريات الحالة الصلبة من مختبر للأبحاث إلى الإنتاج الضخم لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه بين الآن وعام 2022، لا تزال هناك العديد من المتغيرات، الصلبة بطارية السيارة الدولة تويوتا لا يمكن أن يخرج في الوقت المناسب لا تزال مجهولة "، ولكن هذا لا يؤثر على الجميع الثقة والعزيمة لتطوير بطاريات الحالة الصلبة. وحتى الآن، وهناك العديد من المؤسسات البحثية المحلية والشركات تتطلع مجال بطارية الحالة الصلبة.

ومن المعلوم أن المحلي الحالي تعمل في المؤسسات البحثية بطارية الحالة الصلبة والشركات لديها معهد الكيمياء، والأكاديمية الصينية للطاقة العلوم تشينغداو، والمواد CAS نينغبو، نينغده عهد مصادر الطاقة الجديدة، معهد شنغهاي للطاقة الفضاء، والليثيوم الهواء، وأسهم جيا وى، هنغديان الشرق المغناطيسي تايوان هوى تستطيع الانتظار، وبطريقة حققوا اختراقا كبيرا، وقد تم الانتهاء من التحقق المختبر حتى وجزء صغير من المشاريع لتحقيق التصنيع على نطاق صغير.

CAS تشينغداو الطاقة مثل يقول، وتطوير قدرة عالية بطارية الليثيوم بوليمر الصلبة "غرين I، يمكن أن يكون" أكملت بعثة كثافة الطاقة عميقة من 250Wh / كغ، 500 دورة، والاحتفاظ قدرة 80 أو أكثر من ذلك، في عدة حفظ الوخز بالإبر وغيرها من الضغط القاسي ظروف الاختبار أداء السلامة جيد جدا، والآن "الطاقة الخضراء II"، كما وضعت بنجاح، وكثافة الطاقة يصل إلى 300Wh / كغ، وليس توضع بعد موضع تعزيز وتطبيق.

سهم جيا وى من موقع المؤتمر بطاريات الحالة الصلبة

، وقال CATL الجوانب التجارية بطارية انفراجة في بطاريات الليثيوم الحالة الصلبة (بطاريات ليثيوم الكبريت، والبطاريات البوليمر)، R الرئيسي & D الاتجاه كبريتيد بالكهرباء يضم القطب الموجب طلاء طريقة لحل المشكلة من التفاعلات البينية، حار ينخفض الملحة المقاومة واجهة. تصميم CATL وقدرة تصنيع بطاريات بوليمر 325mAh، وحسن الأداء دورة ارتفاع درجة الحرارة. أكملت CATL التخطيط الفني للبطاريات الحالة الصلبة، ولكن أيضا ليس في الترقية.

في وقت سابق، وجامعة تكساس في مدرسة أوستن الهندسة، أستاذ البالغ من العمر 94 عاما جون خوارج، أدى فريق من المهندسين وضعت أول بطارية ليثيوم الحالة الصلبة التي لديها منخفضة التكلفة، كل الحالة الصلبة، وغير قابلة للاشتعال، وحياة طويلة، والطاقة، وارتفاع حجم كثافة المزايا، سريع المسؤول عن تصريف. وقال خوارج، "نحن نعتقد أن لدينا اختراع يحل العديد من المشاكل المتأصلة في بطاريات اليوم."

بطارية الحالة الصلبة بعيدا عنا؟

وقال معهد شنغهاي الدكتور تانغ وى بينغ السلطة الفضاء أنه على الرغم من أن هناك العديد من الشركات تدعي أنها جعلت بطارية كل الحالة الصلبة، ولكن بطارية للدولة كل صلبة كبيرة على معظمهم ليسوا المعنى الحقيقي لل"حيلة" من المشتبه بهم، تنضج الحالة الصلبة طرح المنتج البطارية 5--10 سنوات على الأقل. "إن السنوات الخمس المقبلة، وبطارية الحالة الصلبة لا يزال من الصعب تشكيل تصنيع بطارية ليثيوم أيون سيظل الطريق الرئيسي." وفي الواقع، فإن السيارات الكهربائية بطارية الحالة الصلبة من تويوتا أطلقت خمس سنوات فقط.

على الرغم من أن العديد من حلقات تعصف، في الواقع، أنها ليست مثالية بطارية الحالة الصلبة، العائق الاكبر لها هو استخدام بالكهرباء لتحل محل بالكهرباء الصلبة التقليدية، مما أدى إلى التوصيل الكهربائي المنخفض، وضعف نسبة عالية الأداء التفريغ. والسبب هو أن سرعة انتشار الحالة الصلبة من أيونات الليثيوم في حل أبطأ بكثير من نشرها. ولذلك، فإن بطاريات الحالة الصلبة الحالية أيضا يمكن تطبيقها فقط في جهاز صغير الحالي، فإنه سيكون من الصعب في الوقت نفسه تريد لتحقيق وظيفة المسؤول سريعة.

ويعتقد ليو كاي أنه من أجل تعزيز الموصلية من البطاريات الحالة الصلبة، يكتسي أهمية خاصة لاختيار المواد المنحل بالكهرباء الصلبة. "نحن نستخدم التيتانيوم كمادة مثل الأنابيب النانوية السيليكون تفعل بالكهرباء الصلبة، بعد طلاء يمكن أن تقلل من فعالية المقاومة الداخلية، وذلك لتعزيز الموصلية ومعدل التصريف عالية خصائص البطارية الحالة الصلبة، ولكن هناك عيوب هذه المواد المنحل بالكهرباء، وأنها ليست الحياة الضمان، تحتاج أيضا إلى تحسين في دراسات لاحقة.

قبل تسلا سعر بطارية عالية جدا

وفي الوقت نفسه، الأسباب التي أدت إلى ارتفاع تكلفة الإنتاج ليست متفائلة حول البطارية الحالة الصلبة. هذا هو السبب في تسلا وباناسونيك كمان لا تعرف الكلل لبطارية الليثيوم ثلاثة يوان، وحتى توجيه نظام البطارية من ثلاثة يوان 18650 الوصول المباشر إلى 21700، والذي يجذب أيضا عصر نينغده، BYD، LG الكيميائية وسامسونج SDI هذه طاقة البطارية التيار انضمت المصنعين مجموعة من ثلاثة يوان البحوث بطارية الليثيوم، وحتى تؤدي إلى موجة 21700 بطارية.

ولكن، وارتفاع تكلفة تتعلق بطاريات الحالة الصلبة مع عمق التصنيع لها. بطاريات الحالة الصلبة ينطبق حاليا إلا لأقلية صغيرة من التطبيقات، وتكلفة إنتاجه يكون عاليا جدا تستخدم في الواقع، ولكن مع التصنيع التدريجي للبطاريات الحالة الصلبة، والذي خفض التكاليف هو أيضا شيء طبيعي. على سبيل المثال، قد الأصلي بطارية سعر تسلا بلغت $ 1200 / كيلووات ساعة، تم تخفيض فقط غضون سنوات قليلة إلى 180 $ / حول كيلووات ساعة.

من الناحية النظرية وضعت مرة إلى الأمام، وبطارية الحالة الصلبة ليست مفهوما جديدا. لكن على مر السنين، التقدم في R & D لم أتخيل بسرعة. يعتقد أن هذه الصناعة، حتى لو كان يمكن القيام به في نهاية المطاف إلى خفض تكلفة البطارية من المختبر إلى الإنتاج النهائي أيضا يتطلب بعض الوقت. كما بطارية سائلة الليثيوم، في 1970s، والأفكار والتجارب المتعلقة شهادة في يسيران جنبا إلى جنب لمقدما، ولكن الحقيقي استخدام على نطاق واسع بالفعل في القرن 20.

المستقبل، سيارات الطاقة الجديدة والترويج على نطاق واسع وتطبيق الصحة يعتمد إلى حد كبير على كثافة عالية دعم الأمن، التي قطعت مسافات عالية طاقة البطارية. حاليا، وسيلة جديدة للطاقة تكنولوجيا البطاريات السلطة من قبل سياسة وطنية، واصلت الضغوط المزدوجة من القيادة المنافسة الخارجية، الأمر الذي يتطلب شركات البطارية الحالية ينبغي أن تركز على ثلاثة يوان لتحسين تكنولوجيا البطاريات، ولكن أيضا لتسريع بطاريات الليثيوم جميع الصلبة للدولة أو قوة جديدة الاحتياطيات الفنية.

وعموما، من خلال التباين وبطاريات الحالة الصلبة ثلاثية في كثافة الطاقة البطارية، والسلامة، وخفض الوزن، والحالة الصلبة البطاريات لديها ميزة مطلقة، ولكن ثلاثة يوان نضج المنتج البطارية، اختراق السوق نسبيا عالية، وتعزيز الحالي ما يصل سوف يكون من السهل نسبيا، لذلك الشركات المحلية يختار دائما الطريق الثلاثي. ولكن مما لا شك فيه، ومستقبل بطاريات الحالة الصلبة سيحل محل انفجار قوي من منتجات الطاقة، الصناعي نمط تخريب قوة البطارية.

الكاتب: الرحلات / طاقة البطارية شبكة التنمية المستدامة-dldc