Thời điểm quan trọng đối với pin trạng thái rắn?
2022-07-14
Thời điểm quan trọng đối với pin trạng thái rắn?
Là một trong những lĩnh vực đầu tư nóng nhất trong công nghệ pin, pin trạng thái rắn có những lợi thế rõ ràng so với pin lỏng truyền thống về mật độ năng lượng và an toàn.Chúng được coi là công nghệ pin thế hệ tiếp theo đầy hứa hẹn nhấtVới việc sản xuất quy mô lớn của pin trạng thái rắn, điều này có nghĩa là ngành công nghiệp đã đạt được một bước đột phá thương mại không?
Gần đây, Trung Quốc Khoa học và Công nghệ Fusion Energy đã tăng quy mô sản xuất thành công và tung ra pin trạng thái rắn 628Ah và 314Ah.Là một trong những lĩnh vực đầu tư phổ biến nhất trong pin, pin trạng thái rắn có những lợi thế đáng chú ý so với pin lỏng truyền thống về mật độ năng lượng và an toàn, thu hút sự chú ý rộng rãi trong ngành.Với sản xuất quy mô của pin trạng thái rắn, liệu điều này có báo hiệu một cột mốc thương mại cho ngành công nghiệp?
Tăng tốc công nghiệp hóa pin bán rắn
Hiện nay, các pin lithium phổ biến trên thị trường sử dụng chất điện giải lỏng làm chất vận chuyển.chất điện giải lỏng có thể dễ dàng nóng lênThay thế chất điện giải lỏng bằng chất điện giải lỏng rắn có thể giải quyết các vấn đề an toàn của pin lithium,đồng thời đáp ứng nhu cầu về mật độ năng lượng cao hơn và hiệu suất tốt hơn.
Được hiểu rằng các pin trạng thái rắn đang được thảo luận trong ngành thường đề cập đến pin bán rắn, pin bán rắn,hoặc pin lai chất rắn-nước với hàm lượng điện giải giảm 5% -15%Chúng giữ lại một số chất điện giải lỏng, làm cho chúng khả thi cho sản xuất hàng loạt về thiết kế vật liệu, quy trình sản xuất, sản xuất thiết bị và chi phí.
"Sử dụng nền tảng sản xuất mạnh mẽ của chuỗi công nghiệp năng lượng mới,Các công ty pin của Trung Quốc đã đạt được những bước đột phá đáng kể trong nghiên cứu và phát triển công nghệ pin trạng thái rắn và bố trí chuỗi công nghiệpVới việc sản xuất hàng loạt pin bán rắn bởi các công ty Trung Quốc như WeLion New Energy, Qingtao Energy, và Ganfeng Lithium,pin bán rắn đã thực sự đạt được công nghiệp hóa theo nghĩa kinh tế, "Yu Qingjiao, Tổng thư ký của Liên minh đổi mới công nghệ pin mới của Zhongguancun, nói tại Hội nghị thượng đỉnh hệ sinh thái công nghiệp pin trạng thái rắn 2024 gần đây.Ông chỉ ra rằng ứng dụng thương mại của pin trạng thái rắn đang tiến gần, và bất cứ ai nắm bắt mặt đất cao của ngành công nghiệp đầu tiên sẽ giành được sáng kiến trong sự phát triển.
Những thách thức trong việc thương mại hóa pin trạng thái rắn hoàn toàn
Mặc dù sản xuất hàng loạt và ứng dụng pin bán rắn, việc thương mại hóa pin hoàn toàn rắn vẫn phải đối mặt với một loạt các thách thức về công nghệ và chi phí.
Thay thế các chất điện giải lỏng bằng chất điện giải lỏng rắn liên quan đến một vấn đề kỹ thuật cốt lõi của việc lựa chọn vật liệu.và oxitCác chất điện giải rắn polymer dễ xử lý, tương thích với cả quá trình sản xuất khô và ẩm, và có khó khăn sản xuất hàng loạt thấp nhất, nhưng có độ dẫn thấp.Các công ty châu Âu chủ yếu tập trung vào tuyến đường kỹ thuật nàySulfide có hiệu suất tốt nhất nhưng nhạy cảm với độ ẩm trong không khí và hầu hết các dung môi cực và sản xuất các tế bào đòi hỏi áp suất từ thiết bị ép isostatic,dẫn đến chi phí caoCác công ty Trung Quốc như CATL, BYD và EVE Energy ủng hộ con đường kỹ thuật này.
"Các pin trạng thái rắn hoàn toàn đại diện cho một sự nâng cấp đổi mới toàn diện về vật liệu, quy trình sản xuất tế bào và thiết bị sản xuất.Chuỗi công nghiệp sẽ trải qua những thay đổi cách mạng, "Miao Lixiao, Tổng giám đốc R & D công nghệ biên giới tại SVolt Energy. Ông lưu ý rằng pin trạng thái rắn phải đối mặt với những thách thức trong thiết kế hệ thống và tái chế.pin chất lỏng sử dụng bộ tách để bọc xung quanh điện cực để ngăn ngừa sự không phù hợp có thể gây ra mạch ngắnTuy nhiên, pin trạng thái rắn không có bộ tách, và các lớp chồng lên nhau được dày đặc dưới áp suất cực cao,làm cho các cạnh của điện cực dễ bị gãy và sai đường, làm cho cách nhiệt trên các bên của tế bào là một thách thức. "Battery trạng thái rắn giống như bánh hamburger, lớp với các thành phần có thể tràn ra từ các cạnh dưới áp lực, dẫn đến mạch ngắn,trong khi pin chất lỏng giống như bánh nướng cuộn, bọc để tránh mạch ngắn. "
Hiện nay, chi phí của pin trạng thái rắn cao hơn so với pin lỏng.000 nhân dân tệ mỗi kgTuy nhiên, các chất điện giải rắn chiếm hơn 20% khối lượng tế bào, và giá như vậy có thể không thể chấp nhận được trên thị trường".
Pitao, Chủ tịch của Hunan Zhongke Xingcheng Graphite Co., Ltd., chỉ ra: "Mỗi công ty đều có đặc điểm kỹ thuật riêng.chuỗi công nghiệp phía trên đang ở trạng thái chờ đợiCác pin trạng thái rắn cần một hướng tương đối xác định cho các dòng trên và dưới để cấu hình sản phẩm phù hợp, tránh chi phí lớn hơn trong đầu tư vốn".
Đạt được 1+1>2 thông qua thiết kế vật liệu tổng hợp
Do các tuyến đường kỹ thuật không rõ ràng và không gian giảm chi phí, các công ty trong ngành đang chọn chuyển dần từ trạng thái bán rắn sang trạng thái rắn hoàn toàn.
Xu Hangyu cho biết: "Có những khác biệt trong tuyến đường pin trạng thái rắn hoàn toàn, và sự cạnh tranh khác biệt sẽ thúc đẩy sự mở rộng các ứng dụng pin trạng thái rắn".Giám đốc nghiên cứu khoa học và phát triển tại WeLion New EnergyÔng tin rằng hiện tại, một vật liệu điện giải chất rắn duy nhất không thể đáp ứng nhu cầu của pin trạng thái rắn hoàn toàn.bù đắp cho những thiếu sót của các vật liệu điện giải đơn trong khi tương thích với hầu hết các quy trình và thiết bị pin lithium lỏng truyền thốngKết hợp các lợi thế của chất điện phân rắn oxit và polyme, WeLion New Energy đã công nghiệp hóa pin hỗn hợp chất rắn-nước, với các sản phẩm được sử dụng ở công suất nhỏ,Xe năng lượng mới, và các lĩnh vực lưu trữ năng lượng.
"Mỗi loại vật liệu đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng của nó.người cũng tin rằng pin hợp chất là một cách hiệu quả để đạt được sản xuất quy mô lớn. "Bắc-ri trạng thái rắn không thể được làm thành một tác phẩm nghệ thuật, với các sản phẩm rất đắt, nhiều lần hoặc thậm chí mười lần nhiều hơn so với pin lỏng,mà không bao giờ có thể thực hiện được cho các ứng dụng xe. "
Su Min, Giám đốc Phòng nghiên cứu và phát triển vật liệu tế bào tại Wanxiang 123 Co., Ltd., tin rằng dù là bán rắn hay hoàn toàn rắn, có mật độ năng lượng tối ưu.Không có giải pháp công nghệ tốt nhất; tất cả đều là các phương tiện kỹ thuật để giải quyết rủi ro an toàn trong các nhu cầu năng lượng cụ thể cao.Để vượt qua các vấn đề kỹ thuật và công nghiệp hóa của pin trạng thái rắn hoàn toàn đòi hỏi những nỗ lực tập thể của toàn bộ ngành công nghiệp.
Đọc thêm
