Станут ли твердотельные батареи новым любимцем рынка хранения энергии? 2024-06-10

С дальнейшим развитием отрасли хранения энергии развитие электростанций с высокой пропускной способностью привело к улучшению экономических выгод. Мощность аккумуляторных батарей также становится все больше и больше, но с этим возникают более серьезные проблемы безопасности. Вопросы безопасности хранения энергии в отрасли также привлекли широкое внимание.

Как снизить риски безопасности и повысить показатели безопасности электростанций хранения энергии? В условиях стремительного развития новых энергетических транспортных средств, портативных электронных устройств, крупномасштабных систем хранения энергии и других областей твердотельные батареи, как новая технология хранения энергии с большим потенциалом, имеют преимущества высокой плотности энергии, высокой безопасности и длительного срока службы. Они быстро развиваются, и процесс коммерциализации внезапно ускоряется. Станут ли твердотельные батареи новым любимцем рынка хранения энергии?

01 Твердотельные батареи и накопители энергии

Твердотельная батарея - это новый тип батареи, который использует твердый электролит для замены электролита в традиционных литий-ионных батареях. Его положительный электрод, отрицательный электрод и электролит являются твердыми. Эта характеристика придает ему более высокую плотность энергии, более сильную безопасность и стабильность пола. Кроме того, твердотельные батареи демонстрируют лучшую стабильность работы в условиях высоких и низких температур, продлевая срок службы батареи и снижая полную стоимость жизненного цикла.

Хотя твердотельные батареи все еще находятся на ранних стадиях коммерциализации, глобальная гонка исследований и разработок вступила в лихорадочную стадию. Правительства, научно-исследовательские учреждения и крупные предприятия из разных стран увеличили инвестиции и ускорили процесс исследований и разработок и индустриализации твердотельных аккумуляторных технологий путем углубленной интеграции промышленности, научных кругов и исследований.

С точки зрения применения твердотельные батареи подходят для различных устройств хранения энергии, таких как бытовые системы хранения энергии, промышленные электростанции хранения энергии и т. Д. Их высокая стабильность и долговечность помогают снизить затраты на хранение энергии и повысить эффективность использования энергии.

В соответствии с требованиями повышенной безопасности и энергоемкости отечественные твердотельные батареи уже начали поступать в область хранения энергии. В январе 2019 года группа твердотельных аккумуляторов для хранения энергии высокой безопасности Института хранения энергии и новых электрических технологий Китайского исследовательского института электроэнергетики Co., Ltd. разработала твердотельную литиевую батарею для хранения энергии высокой безопасности, которая решила проблему пожара батареи. Производство началось и будет использоваться в демонстрационном проекте контейнеров для хранения энергии MWh.

02 Твердотельные батареи имеют очевидные преимущества

Высокая плотность энергии: по сравнению с традиционными жидкими литиевыми батареями твердотельные батареи имеют более высокую теоретическую плотность энергии благодаря более высокому электрохимическому окну, которое может соответствовать высокоэнергетическим катодным материалам и металлическим анодам лития.

Высокие показатели безопасности: Риски безопасности жидких батарей в основном связаны с жидким электролитом. Твердотельные батареи заменяются твердыми электролитами, которые обладают более высокой термостойкостью и значительно снижают риск самовозгорания и взрыва.

Низкий вес батареи: твердотельные батареи не требуют электролитов и сепараторов, что может упростить упаковку, системы охлаждения и т. Д. Вес и объем аккумуляторной батареи могут быть уменьшены, что улучшает срок службы батареи.

С точки зрения перспектив развития твердотельная аккумуляторная технология может сочетаться с новыми материалами с более высокой активностью и емкостью грамма и является наиболее вероятной технологией хранения энергии для достижения крупномасштабного применения в ближайшие несколько лет. Однако в процессе технологического развития он по-прежнему сталкивается с некоторыми проблемами. С одной стороны, технический порог высок, а с другой — стоимость материалов высока.

Однако развитие технологий обычно следует четкой траектории, начиная от теоретического исследования, лабораторной проверки, разработки продукта и, наконец, до коммерциализации. Ожидается, что проблема стоимости твердотельных батарей будет решена в будущем по мере развития технологий.

03 Перспективы твердотельных батарей

С точки зрения отрасли, «твердотельные батареи», несомненно, являются одной из самых привлекательных проблем на данный момент. Он считается лидером в области аккумуляторных технологий следующего поколения. Она не только была включена в стратегии развития крупных стран и регионов, таких как Китай, США, Япония и Южная Корея, но и стала основой для конкуренции за технологию аккумуляторов следующего поколения.

В настоящее время зарубежные рынки взяли на себя ведущую роль в разработке и развертывании твердотельных батарей. Страны стремятся к скорейшей коммерциализации и активно содействуют внедрению технологий с помощью финансовых субсидий.

Японские производители обычно развертывают твердотельные батареи рано, обычно в форме совместных исследований и разработок между компаниями и учреждениями, уделяя особое внимание сульфидным твердотельным электролитам. Представительными производителями являются Toyota, Panasonic, Nissan и другие компании. Япония создала совместную систему исследований и разработок между автомобильными компаниями и производителями аккумуляторов, с государственной финансовой поддержкой, превышающей 200 миллиардов иен (приблизительно 10 миллиардов юаней), стремясь коммерциализировать все твердотельные батареи к 2030 году с целью плотности энергии 500 Втч / кг.

Южная Корея: Исследовательская модель в основном основана на собственных исследованиях компании и внешнем сотрудничестве. Технический путь сосредоточен на сульфидной системе. Скорость разработки аккумуляторных батарей ниже, чем в Японии. Тем не менее, корейские компании продолжают разрабатывать положительные и отрицательные электродные материалы и, как ожидается, быстро наладят поставки твердотельных аккумуляторных материалов. В цепочку ведущих производителей входят Samsung SDI, LG, SKI и другие компании. Кроме того, правительство предоставляет налоговые льготы для поддержки исследований и разработок твердотельных батарей и совместно продвигается гигантами аккумуляторов. Цель состоит в том, чтобы разработать коммерческую технологию с плотностью энергии 400 Втч / кг в 2025-2028 годах и завершить установку автомобиля в 2030 году.

Стартапы популярны, и процесс коммерциализации происходит быстро. Сосредоточив внимание на продвижении локализации цепочки производства электромобилей, компания имеет большое количество твердотельных аккумуляторов, ориентированных на инновации, с основной целью быстрого финансирования и листинга. Техническими путями являются в основном полимерные электролиты и оксидные электролиты, и процесс коммерциализации относительно быстрый. Репрезентативные производители для Solid Power, SES, Quantum Scape и др.

04 Планировка предприятия

1\n Эра Нинде

CATL фокусируется на НИОКР, производстве и продажах новых энергетических аккумуляторных систем транспортных средств и систем хранения энергии. Он также обладает глубоким накоплением и основными технологиями в области аккумуляторных материалов, утилизации и повторного использования батарей, систем управления батареями и интеллектуального производственного оборудования. В настоящее время CATL занимает лидирующие позиции в области исследований и разработок в области твердотельных батарей, уделяя внимание различным технологиям твердотельных электролитов, таким как оксиды, сульфиды и полимеры, а также увеличивая инвестиции в исследования и разработки.

2 \ Yiwei Lithium Energy

Yiwei Lithium Energy не только продолжает укреплять свои позиции на рынке традиционных аккумуляторов, но и активно внедряет передовые технологии аккумуляторов. В настоящее время Yiwei Lithium Energy провела углубленную компоновку и исследования и разработку технологии твердотельных батарей. Его твердотельные аккумуляторные продукты используют технологию твердотельных тонкопленочных мягких батарей, приготовленных с галогенидными электролитами, и стремятся улучшить плотность энергии, безопасность и срок службы цикла для удовлетворения потребностей рынка в более высоких стандартах в будущем.

3 Ганфэн Литийная промышленность

В области твердотельных батарей Ganfeng Lithium активно проводит исследования и разработки и индустриализацию твердотельных батарей и стремится к решению ключевых технических проблем твердотельных батарей, включая исследования и разработку твердотельных электролитов, оптимизацию электродных материалов и интеграцию аккумуляторных систем, с целью достижения большего успеха в будущем. Воспользуйтесь возможностью на новых рынках энергоносителей и накопителей энергии.

4 Энергия улья

С момента своего создания Honeycomb Energy активно инвестировала в НИОКР и производство нескольких технических маршрутов, таких как тройной NCM, литий-железофосфат (LFP), кобальтовые батареи и твердотельные батареи. Это одна из первых компаний в мире, которая достигла масштабного массового производства батареек без кобальта. В области твердотельных батарей Honeycomb Energy запустила свою желеобразную батарею второго поколения, первую в мире призматическую полутвердую батарею, в 2023 году. Он использует технологию электролита желе второго поколения и интегрированную технологию композитного катода, что значительно повышает безопасность и плотность энергии.

1. Guoxuan Hi-Tech

В области твердотельных батарей Guoxuan Hi-Tech стремится к исследованиям и разработкам твердотельных аккумуляторных материалов, твердотельных электролитных мембран, твердотельных аккумуляторных элементов и аккумуляторных систем, стремясь решить ключевые технические проблемы твердотельных батарей и повысить плотность энергии, безопасность и срок службы батарей. В настоящее время твердотельные батареи Guoxuan Hi-Tech имеют плотность энергии 260 Втч / кг, а в транспортных средствах установлены промежуточные полутвердые аккумуляторные батареи мощностью 160 кВтч. Тройная полутвердая батарея мощностью 360 Вт/кг будет серийно выпускаться в 2024 году.

Заглядывая в будущее, с непрерывным развитием технологий и быстрым развитием отрасли, твердотельные батареи, как ожидается, будут широко применяться в различных областях. Особенно на рынке электромобилей твердотельные батареи станут важной силой в развитии отрасли. В то же время рынок оборудования для хранения энергии и портативного оборудования также откроет широкое применение твердотельных батарей.

[Батарея твердого состояния прорывается через отметку 1000 Втч/кг!] (/blog/33.html)

• [Предыдущее]

Юго-Восточная Азия принимает множество мер для развития фотоэлектрической промышленности

](/blog/58.html)

• [Предыдущее]

Твердотельная батарея пробивает отметку 1000 Втч / кг!

](/blog/33.html)