हाल ही में, सीसीटीवी की "एक घंटे के लिए चार्जिंग और चार घंटे तक कतार में रहने" की रिपोर्ट ने गरमागरम चर्चा छेड़ दी है। नई ऊर्जा वाहनों की बैटरी लाइफ और चार्जिंग मुद्दे एक बार फिर सभी के लिए एक गर्म मुद्दा बन गए हैं। वर्तमान में, पारंपरिक तरल लिथियम बैटरी की तुलना में, ठोस-राज्य लिथियम बैटरीउच्च सुरक्षा, अधिक ऊर्जा घनत्व, लंबी बैटरी जीवन और व्यापक अनुप्रयोग क्षेत्रों के साथ हैंउद्योग के अंदरूनी सूत्रों द्वारा व्यापक रूप से लिथियम बैटरी के भविष्य के विकास की दिशा के रूप में माना जाता है। लेआउट को लेकर भी कंपनियों में होड़ मची हुई है.
हालाँकि सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी का अल्पावधि में व्यावसायीकरण नहीं किया जा सकता है, प्रमुख कंपनियों द्वारा सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी तकनीक की अनुसंधान और विकास प्रक्रिया हाल ही में तेज़ और तेज हो रही है, और बाजार की मांग सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी के बड़े पैमाने पर उत्पादन को बढ़ावा दे सकती है। निर्धारित समय से पहले लिथियम बैटरी की स्थिति जानें।यह लेख सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी बाजार के विकास और सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी तैयार करने की प्रक्रिया का विश्लेषण करेगा, और आपको मौजूद स्वचालन बाजार के अवसरों का पता लगाने के लिए ले जाएगा।
सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरियों में तरल लिथियम बैटरियों की तुलना में काफी बेहतर ऊर्जा घनत्व और थर्मल स्थिरता होती है
हाल के वर्षों में, डाउनस्ट्रीम एप्लिकेशन क्षेत्र में निरंतर नवाचार ने लिथियम बैटरी उद्योग के लिए उच्च और उच्च आवश्यकताओं को सामने रखा है, और लिथियम बैटरी तकनीक में भी लगातार सुधार किया गया है, जो उच्च विशिष्ट ऊर्जा और सुरक्षा की ओर बढ़ रहा है।लिथियम बैटरी प्रौद्योगिकी के विकास पथ के परिप्रेक्ष्य से, तरल लिथियम बैटरी जो ऊर्जा घनत्व प्राप्त कर सकती है वह धीरे-धीरे अपनी सीमा तक पहुंच गई है, और ठोस-राज्य लिथियम बैटरी लिथियम बैटरी के विकास का एकमात्र तरीका होगी।
"ऊर्जा बचत और नई ऊर्जा वाहनों के लिए तकनीकी रोडमैप" के अनुसार, पावर बैटरियों का ऊर्जा घनत्व लक्ष्य 2025 में 400Wh/kg और 2030 में 500Wh/kg है।2030 के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, मौजूदा तरल लिथियम बैटरी प्रौद्योगिकी मार्ग जिम्मेदारी उठाने में सक्षम नहीं हो सकता है। 350Wh/kg की ऊर्जा घनत्व सीमा को तोड़ना मुश्किल है, लेकिन ठोस-अवस्था लिथियम बैटरी का ऊर्जा घनत्व आसानी से 350Wh/kg से अधिक हो सकता है।
बाजार की मांग से प्रेरित होकर, देश सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी के विकास को भी बहुत महत्व देता है।दिसंबर 2019 में जारी "नई ऊर्जा वाहन उद्योग विकास योजना (2021-2035)" (टिप्पणी के लिए मसौदा) में, ठोस-राज्य लिथियम बैटरी के अनुसंधान और विकास और औद्योगीकरण को मजबूत करने और ठोस-राज्य लिथियम बैटरी बढ़ाने का प्रस्ताव है राष्ट्रीय स्तर पर, जैसा कि तालिका 1 में दिखाया गया है।
तालिका 1 तरल बैटरियों और ठोस-अवस्था बैटरियों का तुलनात्मक विश्लेषण
न केवल नई ऊर्जा वाहनों के लिए, ऊर्जा भंडारण उद्योग में व्यापक अनुप्रयोग स्थान है
राष्ट्रीय नीतियों के प्रचार से प्रभावित होकर, नई ऊर्जा वाहन उद्योग का तेजी से विकास ठोस-राज्य लिथियम बैटरी के लिए व्यापक विकास स्थान प्रदान करेगा।इसके अलावा, ऑल-सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरियों को उभरती हुई प्रौद्योगिकी दिशाओं में से एक के रूप में भी पहचाना जाता है, जिनसे इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी की बाधाओं को तोड़ने और भविष्य की विकास आवश्यकताओं को पूरा करने की उम्मीद है।इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण के संदर्भ में, लिथियम बैटरी वर्तमान में इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण का 80% हिस्सा है।2020 में इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण की संचयी स्थापित क्षमता 3269.2MV है, जो 2019 की तुलना में 91% की वृद्धि है। ऊर्जा विकास के लिए देश के दिशानिर्देशों के साथ, उपयोगकर्ता-पक्ष में इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण की मांग, नवीकरणीय ऊर्जा ग्रिड से जुड़ी सुविधाएं और अन्य क्षेत्रों में तेजी से विकास की उम्मीद है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है।
जनवरी से सितंबर 2021 तक नई ऊर्जा वाहनों की बिक्री और वृद्धि 2014 से 2020 तक चीन में रासायनिक ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की संचयी स्थापित क्षमता और विकास दर
चित्र 1 नई ऊर्जा वाहनों की बिक्री और वृद्धि; चीन में रासायनिक ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की संचयी स्थापित क्षमता और विकास दर
उद्यम अनुसंधान और विकास प्रक्रिया को गति देते हैं, और चीन आमतौर पर ऑक्साइड सिस्टम को प्राथमिकता देता है
हाल के वर्षों में, पूंजी बाजार, बैटरी कंपनियों और प्रमुख कार कंपनियों ने अगली पीढ़ी की पावर बैटरी प्रौद्योगिकी में प्रतिस्पर्धा पर हावी होने की उम्मीद में, ठोस-राज्य लिथियम बैटरी के अनुसंधान लेआउट को बढ़ाना शुरू कर दिया है।हालाँकि, वर्तमान प्रगति के अनुसार, बड़े पैमाने पर उत्पादन से पहले सभी सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरियों को विज्ञान और विनिर्माण प्रौद्योगिकी में परिपक्व होने में 5-10 साल लगेंगे।अंतर्राष्ट्रीय मुख्यधारा की कार कंपनियाँ जैसे टोयोटा, वोक्सवैगन, बीएमडब्ल्यू, होंडा, निसान, हुंडई, आदि सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी तकनीक में अपने अनुसंधान एवं विकास निवेश को बढ़ा रही हैं; बैटरी कंपनियों के संदर्भ में, CATL, LG Chem, Panasonic, Samsung SDI, BYD इत्यादि का भी विकास जारी है।
ऑल-सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरियों को इलेक्ट्रोलाइट सामग्री के अनुसार तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: पॉलिमर सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी, सल्फाइड सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी, और ऑक्साइड सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी।पॉलिमर सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी में अच्छा सुरक्षा प्रदर्शन होता है, सल्फाइड सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी को प्रोसेस करना आसान होता है, और ऑक्साइड सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी में उच्चतम चालकता होती है।वर्तमान में, यूरोपीय और अमेरिकी कंपनियां ऑक्साइड और पॉलिमर सिस्टम पसंद करती हैं; टोयोटा और सैमसंग के नेतृत्व वाली जापानी और कोरियाई कंपनियां सल्फाइड सिस्टम के प्रति अधिक उत्सुक हैं; चीन में सभी तीन प्रणालियों में शोधकर्ता हैं, और आम तौर पर ऑक्साइड सिस्टम को प्राथमिकता देते हैं, जैसा चित्र 2 में दिखाया गया है।
चित्र 2 बैटरी कंपनियों और प्रमुख कार कंपनियों की सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी का उत्पादन लेआउट
अनुसंधान और विकास प्रगति के दृष्टिकोण से, टोयोटा को विदेशों में सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी के क्षेत्र में सबसे शक्तिशाली खिलाड़ियों में से एक माना जाता है। टोयोटा ने पहली बार 2008 में प्रासंगिक विकास का प्रस्ताव रखा था जब उसने एक सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी स्टार्ट-अप इलिका के साथ सहयोग किया था।जून 2020 में, ऑल-सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी से लैस टोयोटा के इलेक्ट्रिक वाहनों ने पहले ही परीक्षण मार्ग पर ड्राइविंग परीक्षण कर लिया है।यह अब वाहन ड्राइविंग डेटा प्राप्त करने के चरण में पहुंच गया है।सितंबर 2021 में, टोयोटा ने घोषणा की कि वह सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी सहित अगली पीढ़ी की बैटरी और बैटरी आपूर्ति श्रृंखला विकसित करने के लिए 2030 तक 13.5 बिलियन डॉलर का निवेश करेगी।घरेलू स्तर पर, गुओक्सुआन हाई-टेक, किंगताओ न्यू एनर्जी और गणफेंग लिथियम इंडस्ट्री ने 2019 में सेमी-सॉलिड लिथियम बैटरी के लिए छोटे पैमाने पर पायलट उत्पादन लाइनें स्थापित कीं।सितंबर 2021 में, जियांग्सू क्विंगताओ 368Wh/किग्रा सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरी ने राष्ट्रीय मजबूत निरीक्षण प्रमाणीकरण पारित किया, जैसा कि तालिका 2 में दिखाया गया है।
तालिका 2 प्रमुख उद्यमों की सॉलिड-स्टेट बैटरी उत्पादन योजनाएँ
ऑक्साइड-आधारित ठोस-अवस्था लिथियम बैटरी की प्रक्रिया विश्लेषण, गर्म दबाने की प्रक्रिया एक नई कड़ी है
कठिन प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी और उच्च उत्पादन लागत ने हमेशा ठोस-राज्य लिथियम बैटरी के औद्योगिक विकास को प्रतिबंधित किया है। सॉलिड-स्टेट लिथियम बैटरियों की प्रक्रिया में बदलाव मुख्य रूप से सेल तैयारी प्रक्रिया में परिलक्षित होते हैं, और उनके इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट्स की विनिर्माण वातावरण के लिए उच्च आवश्यकताएं होती हैं, जैसा कि तालिका 3 में दिखाया गया है।
तालिका 3 ऑक्साइड-आधारित ठोस-अवस्था लिथियम बैटरी का प्रक्रिया विश्लेषण
1. विशिष्ट उपकरण का परिचय - लेमिनेशन हॉट प्रेस
मॉडल फ़ंक्शन परिचय: लेमिनेशन हॉट प्रेस का उपयोग मुख्य रूप से ऑल-सॉलिड लिथियम बैटरी कोशिकाओं के संश्लेषण प्रक्रिया अनुभाग में किया जाता है। पारंपरिक लिथियम बैटरी की तुलना में, गर्म दबाने की प्रक्रिया एक नई कड़ी है, और तरल इंजेक्शन लिंक गायब है। उच्चतर आवश्यकताएँ।
स्वचालित उत्पाद विन्यास:
• प्रत्येक स्टेशन को 3~4 अक्ष सर्वो मोटर्स का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, जिनका उपयोग क्रमशः लेमिनेशन लेमिनेशन और ग्लूइंग के लिए किया जाता है;
• हीटिंग तापमान प्रदर्शित करने के लिए एचएमआई का उपयोग करें, हीटिंग सिस्टम को पीआईडी नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकता होती है, जिसके लिए उच्च तापमान सेंसर की आवश्यकता होती है और बड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है;
• नियंत्रक पीएलसी की नियंत्रण सटीकता और छोटी चक्र अवधि पर उच्च आवश्यकताएं हैं। भविष्य में, अल्ट्रा-हाई-स्पीड हॉट-प्रेसिंग लेमिनेशन प्राप्त करने के लिए इस मॉडल को विकसित किया जाना चाहिए।
उपकरण निर्माताओं में शामिल हैं: शीआन टाइगर इलेक्ट्रोमैकेनिकल इक्विपमेंट मैन्युफैक्चरिंग कंपनी लिमिटेड, शेन्ज़ेन ज़ुचोंग ऑटोमेशन इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड, शेन्ज़ेन हैमक्सिंग लेजर इंटेलिजेंट इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड, और शेन्ज़ेन बांग्की चुआंगुआन टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड।
2. विशिष्ट उपकरण - कास्टिंग मशीन का परिचय
मॉडल फ़ंक्शन परिचय: मिश्रित पाउडर घोल को स्वचालित फीडिंग सिस्टम डिवाइस के माध्यम से कास्टिंग हेड को आपूर्ति की जाती है, और फिर प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार स्क्रैपर, रोलर, माइक्रो-अवतल और अन्य कोटिंग विधियों द्वारा लागू किया जाता है, और फिर सुखाने वाली सुरंग में सुखाया जाता है। हरे रंग की बॉडी के साथ बेस टेप का उपयोग रिवाइंडिंग के लिए किया जा सकता है। सूखने के बाद, हरे शरीर को छीलकर काटा जा सकता है, और फिर कुछ मजबूती और लचीलेपन के साथ फिल्म सामग्री को खाली करने के लिए उपयोगकर्ता द्वारा निर्दिष्ट चौड़ाई में काटा जा सकता है।
स्वचालित उत्पाद विन्यास:
• सर्वो का उपयोग मुख्य रूप से रिवाइंडिंग और अनवाइंडिंग, विचलन को सुधारने के लिए किया जाता है, और रिवाइंडिंग और अनवाइंडिंग स्थान पर तनाव को समायोजित करने के लिए टेंशन नियंत्रक की आवश्यकता होती है;
• हीटिंग तापमान प्रदर्शित करने के लिए एचएमआई का उपयोग करें, हीटिंग सिस्टम को पीआईडी नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकता होती है;
• पंखे के वेंटिलेशन प्रवाह को आवृत्ति कनवर्टर द्वारा नियंत्रित करने की आवश्यकता है।
उपकरण निर्माताओं में शामिल हैं: झेजियांग डेलॉन्ग टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड, वुहान कुनयुआन कास्टिंग टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड, ग्वांगडोंग फेनघुआ हाई-टेक कंपनी लिमिटेड - शिनबाओहुआ उपकरण शाखा।
3. विशिष्ट उपकरण का परिचय - रेत मिल
मॉडल फ़ंक्शन परिचय: इसे कुशल कार्य के लिए लचीले फैलाव से लेकर अति-उच्च ऊर्जा पीसने तक, छोटे पीसने वाले मोतियों के उपयोग के लिए अनुकूलित किया गया है।
स्वचालित उत्पाद विन्यास:
• रेत मिलों में गति नियंत्रण के लिए अपेक्षाकृत कम आवश्यकताएं होती हैं, आम तौर पर सर्वो का उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन सैंडिंग उत्पादन प्रक्रिया के लिए साधारण कम वोल्टेज मोटर का उपयोग किया जाता है;
• स्पिंडल गति को समायोजित करने के लिए आवृत्ति कनवर्टर का उपयोग करें, जो विभिन्न सामग्रियों की अलग-अलग पीसने की सुंदरता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विभिन्न रैखिक गति पर सामग्रियों की पीसने को नियंत्रित कर सकता है।
उपकरण निर्माताओं में शामिल हैं: वूशी शाओहोंग पाउडर टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड, शंघाई रुजिया इलेक्ट्रोमैकेनिकल टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड, और डोंगगुआन नालोंग मशीनरी इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड।
पोस्ट समय: मई-18-2022