Duela gutxi, CCTV-ren txostenak “ordubetez kargatu eta lau orduz ilaran egoteko” eztabaida sutsuak piztu ditu. Energia berrien ibilgailuen bateriaren iraupena eta kargatzeko arazoak berriro ere arazo larria bihurtu dira guztiontzat. Gaur egun, litio likidozko bateria tradizionalekin alderatuta, egoera solidoko litiozko bateriaksegurtasun handiagoarekin, energia dentsitate handiagoarekin, bateriaren iraupen luzeagoa eta aplikazio eremu zabalagoak diraindustriaren barnekoek litiozko baterien etorkizuneko garapenaren norabidetzat hartzen dute. Enpresak ere diseinurako lehian ari dira.
Egoera solidoko litiozko bateria epe laburrean komertzializatu ezin bada ere, enpresa handiek egoera solidoko litiozko bateria teknologiaren ikerketa eta garapen prozesua gero eta azkarragoa izan da azkenaldian, eta merkatuaren eskariak solidoen ekoizpen masiboa susta dezake. egoera litiozko bateria aurreikusi baino lehen.Artikulu honek egoera solidoko litiozko bateriaren merkatuaren garapena eta egoera solidoko litiozko bateriak prestatzeko prozesua aztertuko ditu eta dauden automatizazio merkatuko aukerak aztertzera eramango zaitu.
Egoera solidoko litiozko bateriek energia-dentsitate eta egonkortasun termiko nabarmen hobeak dituzte litio likidoko pilek baino.
Azken urteotan, beheranzko aplikazio-eremuan etengabeko berrikuntzak gero eta eskakizun handiagoak jarri ditu litiozko baterien industriarako, eta litiozko baterien teknologia ere etengabe hobetu da, energia eta segurtasun espezifiko handiagoa lortzeko bidean.Litiozko baterien teknologiaren garapen-bidearen ikuspegitik, litiozko baterien likidoek lor dezaketen energia-dentsitatea bere mugara hurbildu da pixkanaka, eta litiozko baterien egoera solidoko bateriak izango dira litiozko bateriak garatzeko bide bakarra.
"Energia Aurrezteko eta Energia Berrien Ibilgailuetarako Bide-orri Teknikoaren arabera", potentziako baterien energia-dentsitatearen helburua 400Wh/kg 2025ean eta 500Wh/kg 2030ean da.2030eko helburua lortzeko, dagoen litio likidoko bateriaren teknologiaren ibilbideak agian ezin izango du erantzukizuna bere gain hartu. Zaila da 350Wh/kg-ko energia-dentsitatearen sabaia haustea, baina egoera solidoko litiozko baterien energia-dentsitatea 350Wh/kg erraz gaindi daiteke.
Merkatuaren eskariak bultzatuta, herrialdeak ere garrantzi handia ematen dio egoera solidoko litiozko baterien garapenari.2019ko abenduan kaleratutako "Energia Ibilgailuen Industriaren Garapenerako Plan Berria (2021-2035)" (Iruzkinetarako Zirriborroa) 2019ko abenduan, egoera solidoko litiozko baterien ikerketa, garapena eta industrializazioa indartzea eta egoera solidoko litiozko bateriak planteatzea proposatzen da. maila nazionalera, 1. taulan ikusten den bezala.
1. taula Baterien likidoen eta egoera solidoko pilen analisi konparatiboa
Energia berriko ibilgailuentzat ez ezik, energia biltegiratzeko industriak aplikazio-espazio zabala du
Politika nazionalen sustapenaren eraginez, energia-ibilgailuen industria berriaren garapen azkarrak garapen-espazio zabala eskainiko du litio-egoera solidoko bateriei.Horrez gain, egoera solido osoko litiozko bateriak energia elektrokimikoaren biltegiratze teknologiaren botila-lepoa hautsi eta etorkizuneko garapen-beharrei erantzuteko espero den teknologia sortzen ari diren norabideetako bat bezala onartzen da.Energia elektrokimikoaren biltegiratzeari dagokionez, gaur egun litiozko pilek energia elektrokimikoen biltegiratzeen %80 hartzen dute.Energia elektrokimikoaren biltegiratze-potentzia metatua 2020an 3.269,2 MV-koa da, 2019an baino % 91 gehiago. Herrialdearen energia garatzeko jarraibideekin batera, energia elektrokimikoaren biltegiratze-eskaria erabiltzaileen aldetik, energia berriztagarrien sarera konektatutako instalazioak eta beste eremu batzuek hazkunde azkarra ekarriko dutela espero da, 1. irudian ikusten den moduan.
Energia kimikoko ibilgailuen salmenta eta hazkundea 2021eko urtarriletik irailera 2014tik 2020ra Txinan energia kimikoa biltegiratzeko proiektuen instalatutako ahalmen metatua eta hazkunde-tasa.
1. irudia Energia berrien ibilgailuen salmenta eta hazkundea; Txinan energia kimikoaren biltegiratze proiektuen instalatutako ahalmen metatua eta hazkunde-tasa
Enpresek ikerketa eta garapen prozesua bizkortzen dute, eta Txinak, oro har, oxido sistemak nahiago ditu
Azken urteotan, kapital-merkatua, bateria-enpresak eta auto-enpresa nagusiak egoera solidoko litiozko baterien ikerketa-diseinua areagotzen hasi dira, hurrengo belaunaldiko bateria-teknologiaren lehian nagusitzeko asmoz.Hala ere, egungo aurrerapenaren arabera, 5-10 urte beharko dira egoera solido osoko litiozko bateriak zientzian eta fabrikazio teknologian helduak izan daitezen masa-ekoizpenaren aurretik.Toyota, Volkswagen, BMW, Honda, Nissan, Hyundai... bezalako nazioarteko autoen konpainia nagusiak I+G inbertsioa areagotzen ari dira egoera solidoko litiozko baterien teknologian; bateria-enpresei dagokienez, CATL, LG Chem, Panasonic, Samsung SDI, BYD eta abar ere garatzen jarraitzen dute.
Egoera solido osoko litiozko bateriak hiru kategoriatan bana daitezke elektrolito-materialen arabera: litio-egoera solidoko polimerozko bateriak, sulfurozko egoera solidoko litiozko bateriak eta oxidozko egoera solidoko litiozko bateriak.Egoera solidoko polimerozko litiozko bateriak segurtasun errendimendu ona du, sulfurozko egoera solidoko litiozko bateria prozesatzeko erraza da eta oxidozko egoera solidoko litiozko bateriak eroankortasun handiena du.Gaur egun, Europako eta Ameriketako enpresek nahiago dituzte oxido eta polimero sistemak; Toyota eta Samsung buru dituzten japoniar eta korear enpresek gogotsuagoak dira sulfuroen sistemak; Txinak ikertzaileak ditu hiru sistemetan, eta, oro har, oxido-sistemak nahiago ditu, 2. Irudian ikusten den bezala.
2. irudia bateria-enpresen eta auto-enpresa nagusien egoera solidoko litio-baterien ekoizpen-diseinua
Ikerketaren eta garapenaren aurrerapenaren ikuspuntutik, Toyota atzerriko herrialdeetako egoera solidoko litiozko baterien alorreko eragilerik indartsuenetako bat da. Toyotak 2008an proposatu zituen lehen aldiz garapen garrantzitsuak Ilikarekin, egoera solidoko litiozko bateria abiaraztearekin, lankidetzan aritu zenean.2020ko ekainean, egoera solido osoko litiozko bateriaz hornitutako Toyotaren ibilgailu elektrikoek gidatzeko probak egin dituzte dagoeneko probako ibilbidean.Ibilgailuen gidatzeko datuak lortzeko fasera iritsi da orain.2021eko irailean, Toyotak 2030. urterako 13.500 milioi dolar inbertituko zituela iragarri zuen hurrengo belaunaldiko bateriak eta bateria hornikuntza-kateak garatzeko, egoera solidoko litiozko bateriak barne.Etxean, Guoxuan Hi-Tech, Qingtao New Energy eta Ganfeng Lithium Industry-k eskala txikiko produkzio-lerro pilotuak ezarri zituzten litiozko bateria erdi solidoetarako 2019an.2021eko irailean, Jiangsu Qingtao 368Wh/kg egoera solidoko litiozko bateriak ikuskapen sendoko ziurtagiri nazionala gainditu zuen, 2. taulan erakusten den moduan.
2. taula Enpresa nagusien egoera solidoko bateriaren ekoizpen-planak
Oxidoan oinarritutako egoera solidoko litiozko baterien prozesuaren azterketa, beroa prentsatzeko prozesua lotura berria da
Prozesatzeko teknologia zailak eta ekoizpen kostu altuak egoera solidoko litiozko baterien garapen industriala mugatu dute beti. Egoera solidoko litiozko baterien prozesu-aldaketak zelulak prestatzeko prozesuan islatzen dira batez ere, eta haien elektrodoek eta elektrolitoek fabrikazio-ingurunerako eskakizun handiagoak dituzte, 3. taulan ikusten den moduan.
3. taula Oxidoan oinarritutako egoera solidoko litiozko baterien prozesu-analisia
1. Ekipamendu tipikoen sarrera - laminazio prentsa beroa
Ereduaren funtzioaren aurkezpena: laminaziozko prentsa beroa litiozko bateria solidoen zelulen sintesi-prozesuaren atalean erabiltzen da batez ere. Litiozko bateria tradizionalarekin alderatuta, beroa prentsatzeko prozesua lotura berria da eta likidoaren injekzio lotura falta da. eskakizun handiagoak.
Produktuen konfigurazio automatikoa:
• Geltoki bakoitzak 3 ~ 4 ardatzeko serbo-motor erabili behar ditu, hurrenez hurren laminatzeko eta itsasteko erabiltzen direnak;
• Erabili HMI berokuntza-tenperatura bistaratzeko, berokuntza-sistemak PID kontrol-sistema bat behar du, tenperatura sentsore handiagoa behar du eta kopuru handiagoa behar du;
• Kontrolagailu PLCak baldintza handiagoak ditu kontrol-zehaztasunari dagokionez eta ziklo-epe laburragoa. Etorkizunean, eredu hau garatu beharko litzateke abiadura ultra-handiko beroan prentsatzeko laminazioa lortzeko.
Ekipoen fabrikatzaileak honako hauek dira: Xi'an Tiger Electromechanical Equipment Manufacturing Co., Ltd., Shenzhen Xuchong Automation Equipment Co., Ltd., Shenzhen Haimuxing Laser Intelligent Equipment Co., Ltd., eta Shenzhen Bangqi Chuangyuan Technology Co., Ltd.
2. Ekipamendu tipikoen sarrera – galdaketa-makina
Ereduaren funtzioaren aurkezpena: hauts-minda mistoa elikadura-sistema automatikoko gailuaren bidez galdaketa-burura hornitzen da, eta, ondoren, arraspa, arrabol, mikro-ahurra eta beste estaldura-metodo batzuen bidez aplikatzen da prozesuaren eskakizunen arabera, eta lehortzeko tunelean lehortzen da. Oinarrizko zinta gorputz berdearekin batera birbobinatzeko erabil daiteke. Lehortu ondoren, gorputz berdea zuritu eta moztu daiteke, eta, ondoren, erabiltzaileak zehaztutako zabaleran moztu daiteke film-material hutsa indar eta malgutasun jakin batekin botatzeko.
Produktuen konfigurazio automatikoa:
• Servoa birbobinatzeko eta desbobinatzeko erabiltzen da batez ere, desbideratzea zuzentzeko eta tentsio-kontrolagailua behar da birbobinatzeko eta desbobinatzeko lekuan tentsioa doitzeko;
• Erabili HMI berogailuaren tenperatura bistaratzeko, berokuntza sistemak PID kontrol sistema behar du;
• Haizagailuaren aireztapen-fluxua maiztasun-bihurgailu baten bidez erregulatu behar da.
Ekipamenduen fabrikatzaileak honako hauek dira: Zhejiang Delong Technology Co., Ltd., Wuhan Kunyuan Casting Technology Co., Ltd., Guangdong Fenghua High-tech Co., Ltd. - Xinbaohua Equipment Branch.
3. Ekipamendu tipikoen sarrera – harea errota
Ereduaren funtzioaren aurkezpena: artezketa ale txikiak erabiltzeko optimizatuta dago, sakabanaketa malgutik hasi eta energia ultra-altuko artezketara, lan eraginkorretarako.
Produktuen konfigurazio automatikoa:
• Harea-errotak mugimenduaren kontrolerako baldintza nahiko baxuak dituzte, orokorrean ez dituzte serboak erabiltzen, baina lixatze-ekoizpen-prozesurako tentsio baxuko motor arruntak erabiltzen dituzte;
• Erabili maiztasun-bihurgailua ardatzaren abiadura doitzeko, materialen artezketa abiadura lineal ezberdinetan kontrolatu ahal izateko, material ezberdinen artezketa-fintasun-baldintzak betetzeko.
Ekipoen fabrikatzaileak honako hauek dira: Wuxi Shaohong Powder Technology Co., Ltd., Shanghai Rujia Electromechanical Technology Co., Ltd., eta Dongguan Nalong Machinery Equipment Co., Ltd.
Argitalpenaren ordua: 2022-05-18