શાંતિથી ઉભરતી સોલિડ-સ્ટેટ બેટરી

તાજેતરમાં, "એક કલાક માટે ચાર્જિંગ અને ચાર કલાક માટે કતારમાં" CCTV ના અહેવાલે ભારે ચર્ચાઓ જગાવી છે. નવી ઉર્જાવાળા વાહનોની બેટરી લાઇફ અને ચાર્જિંગના મુદ્દાઓ ફરી એકવાર દરેક માટે એક ગરમ મુદ્દો બની ગયા છે. હાલમાં, પરંપરાગત પ્રવાહી લિથિયમ બેટરી, સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીની સરખામણીમાંઉચ્ચ સલામતી સાથે, વધુ ઉર્જા ઘનતા, લાંબી બેટરી જીવન અને વ્યાપક એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો છેઉદ્યોગના આંતરિક લોકો દ્વારા લિથિયમ બેટરીના ભાવિ વિકાસની દિશા તરીકે વ્યાપકપણે ગણવામાં આવે છે. કંપનીઓ લેઆઉટ માટે પણ સ્પર્ધા કરી રહી છે.

સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીનું ટૂંકા ગાળામાં વ્યાપારીકરણ કરી શકાતું નથી, તેમ છતાં, મોટી કંપનીઓ દ્વારા સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી ટેક્નોલોજીના સંશોધન અને વિકાસની પ્રક્રિયા તાજેતરમાં ઝડપી અને ઝડપી બની રહી છે, અને બજારની માંગ સોલિડ-સ્ટેટના મોટા પાયે ઉત્પાદનને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે. રાજ્ય લિથિયમ બેટરી શેડ્યૂલ કરતાં આગળ.આ લેખ સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી માર્કેટના વિકાસ અને સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી તૈયાર કરવાની પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરશે અને તમને અસ્તિત્વમાં છે તે ઓટોમેશન માર્કેટની તકોનું અન્વેષણ કરવા લઈ જશે.

સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીમાં પ્રવાહી લિથિયમ બેટરી કરતાં નોંધપાત્ર રીતે સારી ઊર્જા ઘનતા અને થર્મલ સ્થિરતા હોય છે

તાજેતરના વર્ષોમાં, ડાઉનસ્ટ્રીમ એપ્લિકેશન ક્ષેત્રમાં સતત નવીનતાએ લિથિયમ બેટરી ઉદ્યોગ માટે ઉચ્ચ અને ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓને આગળ ધપાવી છે, અને લિથિયમ બેટરી તકનીકમાં પણ સતત સુધારો કરવામાં આવ્યો છે, ઉચ્ચ વિશિષ્ટ ઊર્જા અને સલામતી તરફ આગળ વધી રહી છે.લિથિયમ બેટરી ટેક્નોલૉજીના વિકાસના માર્ગના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, પ્રવાહી લિથિયમ બેટરીઓ જે ઊર્જા ઘનતા પ્રાપ્ત કરી શકે છે તે ધીમે ધીમે તેની મર્યાદાની નજીક પહોંચી ગઈ છે, અને સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી લિથિયમ બેટરીના વિકાસ માટે એકમાત્ર રસ્તો હશે.

"ઉર્જા બચત અને નવા ઉર્જા વાહનો માટેના ટેકનિકલ રોડમેપ" અનુસાર, પાવર બેટરીનું ઉર્જા ઘનતા લક્ષ્ય 2025માં 400Wh/kg અને 2030માં 500Wh/kg છે.2030ના ધ્યેયને હાંસલ કરવા માટે, હાલના પ્રવાહી લિથિયમ બેટરી ટેક્નોલોજી રૂટ જવાબદારી ઉઠાવી શકશે નહીં. 350Wh/kg ની ઊર્જા ઘનતાની ટોચમર્યાદાને તોડવી મુશ્કેલ છે, પરંતુ સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીની ઊર્જા ઘનતા સરળતાથી 350Wh/kg કરતાં વધી શકે છે.

બજારની માંગ દ્વારા સંચાલિત, દેશ સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીના વિકાસને પણ ખૂબ મહત્વ આપે છે.ડિસેમ્બર 2019માં બહાર પાડવામાં આવેલ “નવી એનર્જી વ્હીકલ ઈન્ડસ્ટ્રી ડેવલપમેન્ટ પ્લાન (2021-2035)” (ડ્રાફ્ટ ફોર કોમેન્ટ)માં સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીના સંશોધન અને વિકાસ અને ઔદ્યોગિકીકરણને મજબૂત કરવા અને સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીને વધારવાનો પ્રસ્તાવ છે. રાષ્ટ્રીય સ્તરે, કોષ્ટક 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે.

કોષ્ટક 1 પ્રવાહી બેટરી અને સોલિડ-સ્ટેટ બેટરીનું તુલનાત્મક વિશ્લેષણ

માત્ર નવા ઉર્જા વાહનો માટે જ નહીં, ઉર્જા સંગ્રહ ઉદ્યોગમાં વ્યાપક એપ્લિકેશન જગ્યા છે

રાષ્ટ્રીય નીતિઓના પ્રમોશનથી પ્રભાવિત, નવા ઊર્જા વાહન ઉદ્યોગનો ઝડપી વિકાસ સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી માટે વ્યાપક વિકાસ જગ્યા પ્રદાન કરશે.આ ઉપરાંત, ઓલ-સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીઓ પણ ઉભરતી તકનીકી દિશાઓમાંની એક તરીકે ઓળખાય છે જે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઊર્જા સંગ્રહ તકનીકની અડચણને તોડીને ભવિષ્યની વિકાસની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે તેવી અપેક્ષા છે.ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઊર્જા સંગ્રહની દ્રષ્ટિએ, લિથિયમ બેટરી હાલમાં ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઊર્જા સંગ્રહનો 80% હિસ્સો ધરાવે છે.2020 માં ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઊર્જા સંગ્રહની સંચિત સ્થાપિત ક્ષમતા 3269.2MV છે, જે 2019 કરતાં 91% નો વધારો છે. ઉર્જા વિકાસ માટેની દેશની માર્ગદર્શિકા, વપરાશકર્તા-બાજુમાં ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઊર્જા સંગ્રહની માંગ, નવીનીકરણીય ઉર્જા ગ્રીડ-કનેક્ટેડ સુવિધાઓ અને આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, અન્ય ક્ષેત્રોમાં ઝડપી વૃદ્ધિ થવાની અપેક્ષા છે.

જાન્યુઆરીથી સપ્ટેમ્બર 2021 દરમિયાન નવા ઉર્જા વાહનોનું વેચાણ અને વૃદ્ધિ 2014 થી 2020 સુધી ચીનમાં રાસાયણિક ઉર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટ્સનો સંચિત સ્થાપિત ક્ષમતા અને વૃદ્ધિ દર

આકૃતિ 1 નવા ઉર્જા વાહનોનું વેચાણ અને વૃદ્ધિ; ચીનમાં રાસાયણિક ઉર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટનો સંચિત સ્થાપિત ક્ષમતા અને વૃદ્ધિ દર

ઉદ્યોગો સંશોધન અને વિકાસ પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવે છે, અને ચીન સામાન્ય રીતે ઓક્સાઇડ સિસ્ટમને પસંદ કરે છે

તાજેતરના વર્ષોમાં, મૂડી બજાર, બેટરી કંપનીઓ અને મોટી કાર કંપનીઓએ સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીના સંશોધન લેઆઉટમાં વધારો કરવાનું શરૂ કર્યું છે, જે આગામી પેઢીની પાવર બેટરી ટેકનોલોજીમાં સ્પર્ધામાં પ્રભુત્વ મેળવવાની આશા રાખે છે.જો કે, હાલની પ્રગતિ મુજબ, ઓલ-સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીને મોટા પાયે ઉત્પાદન પહેલા વિજ્ઞાન અને ઉત્પાદન ટેકનોલોજીમાં પરિપક્વ થવામાં 5-10 વર્ષ લાગશે.ટોયોટા, ફોક્સવેગન, BMW, હોન્ડા, નિસાન, હ્યુન્ડાઈ વગેરે જેવી આંતરરાષ્ટ્રીય મુખ્ય પ્રવાહની કાર કંપનીઓ સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી ટેકનોલોજીમાં તેમના R&D રોકાણમાં વધારો કરી રહી છે; બેટરી કંપનીઓના સંદર્ભમાં, CATL, LG Chem, Panasonic, Samsung SDI, BYD, વગેરેનો પણ વિકાસ ચાલુ છે.

ઓલ-સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીઓને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સામગ્રી અનુસાર ત્રણ શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: પોલિમર સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી, સલ્ફાઇડ સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી અને ઓક્સાઇડ સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી.પોલિમર સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીમાં સારી સલામતી કામગીરી છે, સલ્ફાઇડ સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી પ્રક્રિયા કરવા માટે સરળ છે, અને ઓક્સાઇડ સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી સૌથી વધુ વાહકતા ધરાવે છે.હાલમાં, યુરોપિયન અને અમેરિકન કંપનીઓ ઓક્સાઇડ અને પોલિમર સિસ્ટમ્સ પસંદ કરે છે; ટોયોટા અને સેમસંગની આગેવાની હેઠળની જાપાનીઝ અને કોરિયન કંપનીઓ સલ્ફાઇડ સિસ્ટમ્સ માટે વધુ આતુર છે; ચાઇના પાસે ત્રણેય પ્રણાલીઓમાં સંશોધકો છે, અને સામાન્ય રીતે આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, ઓક્સાઇડ સિસ્ટમ પસંદ કરે છે.

આકૃતિ 2 બેટરી કંપનીઓ અને મોટી કાર કંપનીઓની સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીનું ઉત્પાદન લેઆઉટ

સંશોધન અને વિકાસની પ્રગતિના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, ટોયોટાને વિદેશી દેશોમાં સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીના ક્ષેત્રમાં સૌથી શક્તિશાળી ખેલાડીઓમાંની એક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ટોયોટાએ સૌપ્રથમ 2008માં સંબંધિત વિકાસનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો જ્યારે તેણે સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી સ્ટાર્ટ-અપ ઇલિકાને સહકાર આપ્યો હતો.જૂન 2020 માં, ઓલ-સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીથી સજ્જ ટોયોટાના ઇલેક્ટ્રિક વાહનોએ પરીક્ષણ માર્ગ પર પહેલાથી જ ડ્રાઇવિંગ પરીક્ષણો હાથ ધર્યા છે.તે હવે વાહન ડ્રાઇવિંગ ડેટા મેળવવાના તબક્કામાં પહોંચી ગયું છે.સપ્ટેમ્બર 2021માં, ટોયોટાએ જાહેરાત કરી હતી કે તે સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરી સહિત નેક્સ્ટ જનરેશન બેટરી અને બેટરી સપ્લાય ચેન વિકસાવવા માટે 2030 સુધીમાં $13.5 બિલિયનનું રોકાણ કરશે.સ્થાનિક રીતે, ગુઓક્સુઆન હાઇ-ટેક, કિંગતાઓ ન્યૂ એનર્જી અને ગેનફેંગ લિથિયમ ઇન્ડસ્ટ્રીએ 2019 માં અર્ધ-સોલિડ લિથિયમ બેટરી માટે નાના પાયે પાઇલટ ઉત્પાદન લાઇનની સ્થાપના કરી.સપ્ટેમ્બર 2021 માં, જિઆંગસુ કિંગતાઓ 368Wh/kg સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીએ કોષ્ટક 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, રાષ્ટ્રીય મજબૂત નિરીક્ષણ પ્રમાણપત્ર પાસ કર્યું.

કોષ્ટક 2 મુખ્ય સાહસોની સોલિડ-સ્ટેટ બેટરી ઉત્પાદન યોજનાઓ

ઓક્સાઇડ-આધારિત સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીનું પ્રક્રિયા વિશ્લેષણ, હોટ પ્રેસિંગ પ્રક્રિયા એ એક નવી કડી છે

મુશ્કેલ પ્રોસેસિંગ ટેક્નોલોજી અને ઉચ્ચ ઉત્પાદન ખર્ચે હંમેશા સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીના ઔદ્યોગિક વિકાસને પ્રતિબંધિત કર્યો છે. સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીના પ્રક્રિયા ફેરફારો મુખ્યત્વે કોષની તૈયારીની પ્રક્રિયામાં પ્રતિબિંબિત થાય છે, અને તેમના ઇલેક્ટ્રોડ્સ અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સને ઉત્પાદન પર્યાવરણ માટે ઉચ્ચ જરૂરિયાતો હોય છે, જેમ કે કોષ્ટક 3 માં બતાવ્યા પ્રમાણે.

કોષ્ટક 3 ઓક્સાઇડ-આધારિત સોલિડ-સ્ટેટ લિથિયમ બેટરીનું પ્રક્રિયા વિશ્લેષણ

1. લાક્ષણિક સાધનોનો પરિચય – લેમિનેશન હોટ પ્રેસ

મોડલ કાર્ય પરિચય: લેમિનેશન હોટ પ્રેસનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઓલ-સોલિડ લિથિયમ બેટરી કોષોના સંશ્લેષણ પ્રક્રિયા વિભાગમાં થાય છે. પરંપરાગત લિથિયમ બેટરીની તુલનામાં, ગરમ દબાવવાની પ્રક્રિયા એક નવી લિંક છે, અને લિક્વિડ ઇન્જેક્શન લિંક ખૂટે છે. ઉચ્ચ જરૂરિયાતો.

આપોઆપ ઉત્પાદન રૂપરેખાંકન:

• દરેક સ્ટેશનને 3~4 એક્સિસ સર્વો મોટર્સનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે, જેનો ઉપયોગ અનુક્રમે લેમિનેશન અને ગ્લુઇંગ માટે થાય છે;

• હીટિંગ તાપમાન દર્શાવવા માટે HMI નો ઉપયોગ કરો, હીટિંગ સિસ્ટમને PID કંટ્રોલ સિસ્ટમની જરૂર છે, જેને ઉચ્ચ તાપમાન સેન્સરની જરૂર છે અને મોટી રકમની જરૂર છે;

• કંટ્રોલર PLC ની નિયંત્રણ ચોકસાઈ અને ટૂંકા ચક્ર અવધિ પર ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ છે. ભવિષ્યમાં, આ મોડેલને અલ્ટ્રા-હાઈ-સ્પીડ હોટ-પ્રેસિંગ લેમિનેશન પ્રાપ્ત કરવા માટે વિકસિત કરવું જોઈએ.

સાધનોના ઉત્પાદકોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: Xi'an Tiger Electromechanical Equipment Manufacturing Co., Ltd., Shenzhen Xuchong Automation Equipment Co., Ltd., Shenzhen Haimuxing Laser Intelligent Equipment Co., Ltd., અને Shenzhen Bangqi Chuangyuan Technology Co., Ltd.

2. લાક્ષણિક સાધનોનો પરિચય - કાસ્ટિંગ મશીન

મોડલ ફંક્શન પરિચય: મિશ્ર પાવડર સ્લરી ઓટોમેટિક ફીડિંગ સિસ્ટમ ઉપકરણ દ્વારા કાસ્ટિંગ હેડને સપ્લાય કરવામાં આવે છે, અને પછી પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતો અનુસાર સ્ક્રેપર, રોલર, માઇક્રો-અન્તરત અને અન્ય કોટિંગ પદ્ધતિઓ દ્વારા લાગુ કરવામાં આવે છે, અને પછી સૂકવણી ટનલમાં સૂકવવામાં આવે છે. રીવાઇન્ડિંગ માટે ગ્રીન બોડી સાથે બેઝ ટેપનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. સૂકાયા પછી, ગ્રીન બોડીની છાલ કાઢીને તેને ટ્રિમ કરી શકાય છે, અને પછી ચોક્કસ તાકાત અને લવચીકતા સાથે ફિલ્મ સામગ્રીને ખાલી કાસ્ટ કરવા માટે વપરાશકર્તા દ્વારા ઉલ્લેખિત પહોળાઈ સુધી કાપી શકાય છે.

આપોઆપ ઉત્પાદન રૂપરેખાંકન:

• સર્વોનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે રિવાઇન્ડિંગ અને અનવાઇન્ડિંગ, વિચલન સુધારવા માટે થાય છે અને રિવાઇન્ડિંગ અને અનવાઇન્ડિંગ જગ્યાએ ટેન્શનને સમાયોજિત કરવા માટે ટેન્શન કંટ્રોલરની જરૂર પડે છે;

• હીટિંગ તાપમાન દર્શાવવા માટે HMI નો ઉપયોગ કરો, હીટિંગ સિસ્ટમને PID કંટ્રોલ સિસ્ટમની જરૂર છે;

• પંખાના વેન્ટિલેશનના પ્રવાહને ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટર દ્વારા નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે.

સાધનોના ઉત્પાદકોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: ઝેજિયાંગ ડેલોંગ ટેક્નોલોજી કું., લિ., વુહાન કુન્યુઆન કાસ્ટિંગ ટેક્નોલોજી કું., લિ., ગુઆંગડોંગ ફેંગુઆ હાઇ-ટેક કંપની, લિ. - ઝિન્બાહુઆ ઇક્વિપમેન્ટ શાખા.

3. લાક્ષણિક સાધનોનો પરિચય - રેતીની મિલ

મોડલ ફંક્શન પરિચય: કાર્યક્ષમ કાર્ય માટે લવચીક વિક્ષેપથી લઈને અલ્ટ્રા-હાઈ એનર્જી ગ્રાઇન્ડીંગ સુધી, નાના ગ્રાઇન્ડીંગ બીડ્સના ઉપયોગ માટે તેને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવે છે.

આપોઆપ ઉત્પાદન રૂપરેખાંકન:

• રેતી મિલોમાં ગતિ નિયંત્રણ માટે પ્રમાણમાં ઓછી આવશ્યકતાઓ હોય છે, સામાન્ય રીતે સર્વોસનો ઉપયોગ કરતા નથી, પરંતુ સેન્ડિંગ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા માટે સામાન્ય લો-વોલ્ટેજ મોટરનો ઉપયોગ કરે છે;

• સ્પિન્ડલ ઝડપને સમાયોજિત કરવા માટે ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટરનો ઉપયોગ કરો, જે વિવિધ સામગ્રીની વિવિધ ગ્રાઇન્ડીંગ ફીનેસ જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે વિવિધ રેખીય ઝડપે સામગ્રીના ગ્રાઇન્ડીંગને નિયંત્રિત કરી શકે છે.

સાધનોના ઉત્પાદકોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: Wuxi Shaohong Powder Technology Co., Ltd., Shanghai Rujia Electromechanical Technology Co., Ltd., અને Dongguan Nalong Machinery Equipment Co., Ltd.