Հանգիստ ձևավորվող պինդ վիճակի մարտկոցը

Վերջերս CCTV-ի հաղորդումը «մեկ ժամ գանձելու և չորս ժամ հերթագրելու» մասին բուռն քննարկումների տեղիք տվեց: Նոր էներգակիր մեքենաների մարտկոցի ժամկետը և լիցքավորման խնդիրները կրկին թեժ խնդիր են դարձել բոլորի համար։ Ներկայումս, համեմատած ավանդական հեղուկ լիթիումի մարտկոցների հետ, պինդ վիճակի լիթիումի մարտկոցներըունեն ավելի բարձր անվտանգություն, ավելի մեծ էներգիայի խտություն, մարտկոցի ավելի երկար կյանք և կիրառման ավելի լայն դաշտերարդյունաբերության ինսայդերների կողմից լայնորեն համարվում է որպես լիթիումային մարտկոցների ապագա զարգացման ուղղություն: Ընկերությունները նույնպես մրցում են դասավորության համար:

Թեև պինդ վիճակի լիթիումային մարտկոցը չի կարող առևտրայնացվել կարճաժամկետ հեռանկարում, խոշոր ընկերությունների կողմից պինդ վիճակի լիթիումային մարտկոցների տեխնոլոգիայի հետազոտման և զարգացման գործընթացը վերջերս ավելի ու ավելի արագ է ընթանում, և շուկայի պահանջարկը կարող է նպաստել պինդ մարտկոցների զանգվածային արտադրությանը: ժամանակից շուտ տրամադրել լիթիումային մարտկոց:Այս հոդվածը կվերլուծի պինդ վիճակի լիթիումային մարտկոցների շուկայի զարգացումը և պինդ վիճակում լիթիումային մարտկոցների պատրաստման գործընթացը և ձեզ կտանի ուսումնասիրելու ավտոմատացման շուկայի հնարավորությունները, որոնք առկա են:

Պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցներն ունեն զգալիորեն ավելի լավ էներգիայի խտություն և ջերմային կայունություն, քան հեղուկ լիթիումային մարտկոցները

Վերջին տարիներին շարունակական նորարարությունը ներքևի կիրառման ոլորտում առաջ է քաշել ավելի ու ավելի բարձր պահանջներ լիթիումային մարտկոցների արդյունաբերության համար, և լիթիումային մարտկոցների տեխնոլոգիան նույնպես շարունակաբար բարելավվել է՝ շարժվելով դեպի ավելի բարձր հատուկ էներգիա և անվտանգություն:Լիթիումային մարտկոցների տեխնոլոգիայի զարգացման ուղու տեսանկյունից էներգիայի խտությունը, որին կարող են հասնել հեղուկ լիթիումային մարտկոցները, աստիճանաբար մոտեցել է իր սահմանին, և պինդ վիճակում լիթիումային մարտկոցները կլինեն միակ ճանապարհը լիթիումային մարտկոցների զարգացման համար:

Համաձայն «Էներգախնայողության և նոր էներգիայի տրանսպորտային միջոցների տեխնիկական ճանապարհային քարտեզի», էներգիայի մարտկոցների էներգիայի խտության թիրախը 2025 թվականին 400 Վտժ/կգ է, իսկ 2030 թվականին՝ 500 Վտժ/կգ։2030 թվականի նպատակին հասնելու համար գոյություն ունեցող հեղուկ լիթիումային մարտկոցների տեխնոլոգիական երթուղին կարող է չկարողանալ պատասխանատվություն կրել: Դժվար է կոտրել էներգիայի խտության առաստաղը՝ 350 Վտժ/կգ, սակայն պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցների էներգիայի խտությունը հեշտությամբ կարող է գերազանցել 350 Վտժ/կգ:

Շուկայական պահանջարկով պայմանավորված՝ երկիրը նաև մեծ նշանակություն է տալիս պինդ վիճակում լիթիումային մարտկոցների զարգացմանը։2019 թվականի դեկտեմբերին հրապարակված «Նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների արդյունաբերության զարգացման պլանում (2021-2035)» (Մեկնաբանության նախագիծ) առաջարկվում է ուժեղացնել պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցների հետազոտությունն ու զարգացումը և արդյունաբերականացումը, ինչպես նաև բարձրացնել պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցները։ ազգային մակարդակի վրա, ինչպես ցույց է տրված Աղյուսակ 1-ում:

Աղյուսակ 1 Հեղուկ մարտկոցների և պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների համեմատական ​​վերլուծություն

Ոչ միայն նոր էներգիայի մեքենաների համար, էներգիայի պահեստավորման արդյունաբերությունն ունի կիրառման լայն տարածք

Ազգային քաղաքականության խթանման ազդեցության տակ նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների արդյունաբերության արագ զարգացումը կապահովի պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցների զարգացման լայն տարածություն:Բացի այդ, ամբողջովին պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցները նույնպես ճանաչվում են որպես զարգացող տեխնոլոգիական ուղղություններից մեկը, որը ակնկալվում է, որ ճեղքեն էլեկտրաքիմիական էներգիայի պահպանման տեխնոլոգիայի խցանումը և բավարարեն ապագա զարգացման կարիքները:Էլեկտրաքիմիական էներգիայի պահպանման առումով լիթիումային մարտկոցները ներկայումս կազմում են էլեկտրաքիմիական էներգիայի կուտակման 80%-ը:2020 թվականին էլեկտրաքիմիական էներգիայի պահեստավորման կուտակային դրված հզորությունը 3269,2 ՄՎ է, ինչը 2019 թվականի համեմատ ավելացել է 91%-ով: Համակցված երկրի էներգետիկայի զարգացման ուղեցույցների հետ, օգտագործողի կողմից էլեկտրաքիմիական էներգիայի պահպանման պահանջարկը, վերականգնվող էներգիայի ցանցին միացված օբյեկտները և Ակնկալվում է, որ այլ ոլորտները կսկսեն արագ աճ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում:

2021 թվականի հունվարից մինչև սեպտեմբեր նոր էներգիայի մեքենաների վաճառքը և աճը Չինաստանում 2014-ից մինչև 2020 թվականը Չինաստանում քիմիական էներգիայի պահպանման նախագծերի կուտակային տեղադրված հզորությունը և աճի տեմպերը

Գծապատկեր 1 Նոր էներգետիկ մեքենաների վաճառք և աճ; Չինաստանում քիմիական էներգիայի պահպանման նախագծերի կուտակային տեղադրված հզորությունը և աճի տեմպերը

Ձեռնարկությունները արագացնում են հետազոտության և զարգացման գործընթացը, իսկ Չինաստանը հիմնականում նախընտրում է օքսիդային համակարգերը

Վերջին տարիներին կապիտալի շուկան, մարտկոցների ընկերությունները և խոշոր ավտոմոբիլային ընկերությունները սկսել են մեծացնել պինդ վիճակի լիթիումային մարտկոցների հետազոտական ​​դասավորությունը՝ հուսալով, որ գերիշխեն մրցակցությունը հաջորդ սերնդի էներգիայի մարտկոցների տեխնոլոգիայի ոլորտում:Այնուամենայնիվ, ներկայիս առաջընթացի համաձայն, 5-10 տարի կպահանջվի, որպեսզի ամբողջովին պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցները հասունանան գիտության և արտադրական տեխնոլոգիաների ոլորտում մինչև զանգվածային արտադրությունը:Միջազգային հիմնական ավտոմոբիլային ընկերությունները, ինչպիսիք են Toyota-ն, Volkswagen-ը, BMW-ն, Honda-ն, Nissan-ը, Hyundai-ն և այլն, ավելացնում են իրենց R&D ներդրումները պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցների տեխնոլոգիայի մեջ. Ինչ վերաբերում է մարտկոցների ընկերություններին, CATL, LG Chem, Panasonic, Samsung SDI, BYD և այլն նույնպես շարունակում են զարգանալ:

Ամբողջական պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցները կարելի է բաժանել երեք կատեգորիայի՝ ըստ էլեկտրոլիտային նյութերի՝ պոլիմերային պինդ վիճակի լիթիումային մարտկոցներ, սուլֆիդային պինդ վիճակի լիթիումային մարտկոցներ և օքսիդ պինդ վիճակի լիթիումային մարտկոցներ։Պոլիմերային պինդ վիճակի լիթիումի մարտկոցն ունի անվտանգության լավ կատարողականություն, սուլֆիդային պինդ վիճակի լիթիումի մարտկոցը հեշտ է մշակել, իսկ օքսիդ պինդ վիճակի լիթիումի մարտկոցն ունի ամենաբարձր հաղորդունակությունը:Ներկայումս եվրոպական և ամերիկյան ընկերությունները նախընտրում են օքսիդ և պոլիմերային համակարգեր; Ճապոնական և կորեական ընկերությունները Toyota-ի և Samsung-ի գլխավորությամբ ավելի շատ են հետաքրքրված սուլֆիդային համակարգերով. Չինաստանն ունի հետազոտողներ բոլոր երեք համակարգերում և, ընդհանուր առմամբ, նախընտրում են օքսիդային համակարգերը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 2-ում:

Նկար 2 Մարտկոցային ընկերությունների և խոշոր ավտոմոբիլային ընկերությունների պինդ վիճակի լիթիումային մարտկոցների արտադրության դասավորությունը

Հետազոտության և զարգացման առաջընթացի տեսանկյունից Toyota-ն ճանաչվում է որպես արտասահմանյան երկրներում պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցների ոլորտում ամենահզոր խաղացողներից մեկը: Toyota-ն առաջին անգամ առաջարկեց համապատասխան զարգացումներ 2008թ.-ին, երբ համագործակցեց Ilika-ի հետ՝ պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցների գործարկմամբ:2020 թվականի հունիսին Toyota-ի էլեկտրական մեքենաները, որոնք հագեցած են լիթիումի մարտկոցներով, արդեն իսկ վարորդական թեստեր են անցկացրել փորձնական երթուղու վրա։Այժմ այն ​​հասել է տրանսպորտային միջոցների վարման տվյալներ ստանալու փուլին։2021 թվականի սեպտեմբերին Toyota-ն հայտարարեց, որ մինչև 2030 թվականը 13,5 միլիարդ դոլար կներդնի հաջորդ սերնդի մարտկոցների և մարտկոցների մատակարարման շղթաների մշակման համար, ներառյալ պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցները:Երկրում Guoxuan Hi-Tech-ը, Qingtao New Energy-ն և Ganfeng Lithium Industry-ն 2019 թվականին հիմնել են կիսապինդ լիթիումային մարտկոցների փոքրածավալ փորձնական արտադրական գծեր:2021 թվականի սեպտեմբերին Jiangsu Qingtao 368Wh/kg պինդ վիճակի լիթիումային մարտկոցն անցել է ազգային ուժեղ ստուգման հավաստագրում, ինչպես ցույց է տրված Աղյուսակ 2-ում:

Աղյուսակ 2 Խոշոր ձեռնարկությունների պինդ վիճակում մարտկոցների արտադրության պլանները

Օքսիդի վրա հիմնված պինդ վիճակի լիթիումային մարտկոցների գործընթացի վերլուծությունը, տաք սեղմման գործընթացը նոր օղակ է

Մշակման բարդ տեխնոլոգիան և արտադրության բարձր արժեքը միշտ սահմանափակել են պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցների արդյունաբերական զարգացումը: Պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցների գործընթացի փոփոխությունները հիմնականում արտացոլվում են բջիջների պատրաստման գործընթացում, և դրանց էլեկտրոդներն ու էլեկտրոլիտները ավելի բարձր պահանջներ ունեն արտադրական միջավայրի համար, ինչպես ցույց է տրված Աղյուսակ 3-ում:

Աղյուսակ 3 Օքսիդի վրա հիմնված պինդ վիճակի լիթիումային մարտկոցների գործընթացի վերլուծություն

1. Տիպիկ սարքավորումների ներդրում՝ տաք մամուլ լամինացիա

Մոդելի գործառույթի ներդրում. Լամինացիան տաք մամուլը հիմնականում օգտագործվում է լիթիումի մարտկոցների ամբողջական պինդ մարտկոցների սինթեզի գործընթացի հատվածում: Ավանդական լիթիումային մարտկոցի համեմատ, տաք սեղմման գործընթացը նոր օղակ է, և հեղուկի ներարկման օղակը բացակայում է: ավելի բարձր պահանջներ.

Արտադրանքի ավտոմատ կազմաձևում.

• Յուրաքանչյուր կայան պետք է օգտագործի 3~4 առանցքի սերվո շարժիչներ, որոնք օգտագործվում են համապատասխանաբար լամինացիայի լամինացիայի և սոսնձման համար;

• Օգտագործեք HMI ջեռուցման ջերմաստիճանը ցուցադրելու համար, ջեռուցման համակարգին անհրաժեշտ է PID կառավարման համակարգ, որը պահանջում է ավելի բարձր ջերմաստիճանի սենսոր և պահանջում է ավելի մեծ քանակություն;

• Կարգավորիչ PLC-ն ավելի բարձր պահանջներ ունի հսկողության ճշգրտության և ցիկլի ավելի կարճ ժամանակահատվածի վերաբերյալ: Ապագայում այս մոդելը պետք է մշակվի գերարագ տաք սեղմման լամինացիայի հասնելու համար:

Սարքավորումների արտադրողներն են՝ Xi'an Tiger Electromechanical Equipment Manufacturing Co., Ltd., Shenzhen Xuchong Automation Equipment Co., Ltd., Shenzhen Haimuxing Laser Intelligent Equipment Co., Ltd. և Shenzhen Bangqi Chuangyuan Technology Co., Ltd.

2. Տիպիկ սարքավորումների` ձուլման մեքենայի ներդրում

Մոդելի ֆունկցիայի ներածություն. Խառը փոշու լորձը մատակարարվում է ձուլման գլխին ավտոմատ սնուցման համակարգի սարքի միջոցով, այնուհետև կիրառվում է քերիչով, գլանափաթեթով, միկրո-գոգավորությամբ և ծածկույթի այլ մեթոդներով՝ ըստ գործընթացի պահանջների, այնուհետև չորանում է չորացման թունելում: Հիմքի ժապավենը կանաչ մարմնի հետ միասին կարող է օգտագործվել ետ փաթաթելու համար: Չորացնելուց հետո կանաչ մարմինը կարելի է հանել և կտրել, այնուհետև կտրել օգտագործողի կողմից սահմանված լայնությամբ՝ որոշակի ամրությամբ և ճկունությամբ ֆիլմի նյութը դատարկ ձուլելու համար:

Արտադրանքի ավտոմատ կազմաձևում.

• Servo-ն հիմնականում օգտագործվում է հետ ոլորելու և փաթաթելու, շեղումը շտկելու համար, և լարվածության կարգավորիչը պահանջվում է լարումը կարգավորելու համար փաթաթման և արձակման վայրում;

• Օգտագործեք HMI ջեռուցման ջերմաստիճանը ցուցադրելու համար, ջեռուցման համակարգին անհրաժեշտ է PID կառավարման համակարգ;

• Օդափոխիչի օդափոխության հոսքը պետք է կարգավորվի հաճախականության փոխարկիչով:

Սարքավորումների արտադրողներն են՝ Zhejiang Delong Technology Co., Ltd., Wuhan Kunyuan Casting Technology Co., Ltd., Guangdong Fenghua High-tech Co., Ltd. – Xinbaohua Equipment Branch:

3. Տիպիկ սարքավորումների ներդրում՝ ավազի գործարան

Մոդելի գործառույթի ներդրում. Այն օպտիմիզացված է մանր հղկող ուլունքների օգտագործման համար՝ ճկուն դիսպերսիայից մինչև գերբարձր էներգիայի մանրացում՝ արդյունավետ աշխատանքի համար:

Արտադրանքի ավտոմատ կազմաձևում.

• Ավազի գործարանները համեմատաբար ցածր պահանջներ ունեն շարժման վերահսկման համար, սովորաբար չեն օգտագործում սերվոներ, այլ օգտագործում են սովորական ցածր լարման շարժիչներ հղկման արտադրության գործընթացի համար;

• Օգտագործեք հաճախականության փոխարկիչը՝ լիսեռի արագությունը կարգավորելու համար, որը կարող է կառավարել նյութերի հղկումը տարբեր գծային արագություններով՝ տարբեր նյութերի մանրացման տարբեր պահանջները բավարարելու համար:

Սարքավորումների արտադրողներն են՝ Wuxi Shaohong Powder Technology Co., Ltd., Shanghai Rujia Electromechanical Technology Co., Ltd. և Dongguan Nalong Machinery Equipment Co., Ltd.