Тивко се појавува батерија со цврста состојба

Неодамна, извештајот на CCTV за „наплаќање еден час и чекање во редица четири часа“ предизвика жестоки дискусии. Траењето на батеријата и проблемите со полнењето на возилата со нова енергија повторно станаа жешка тема за сите. Во моментов, во споредба со традиционалните течни литиумски батерии, литиумските батерии во цврста состојбасо поголема безбедност, поголема густина на енергија, подолго траење на батеријата и пошироки полиња за примена сешироко сметан од инсајдерите во индустријата како идниот развојен правец на литиумските батерии. Компаниите исто така се натпреваруваат за изгледот.

Иако цврстата литиумска батерија не може да се комерцијализира на краток рок, процесот на истражување и развој на технологијата за литиумски батерии во цврста состојба од страна на големите компании во последно време станува се побрз и побрз, а побарувачката на пазарот може да го промовира масовното производство на цврсти наведете ја литиумската батерија пред предвиденото.Оваа статија ќе го анализира развојот на пазарот на литиумски батерии во цврста состојба и процесот на подготовка на литиумски батерии во цврста состојба и ќе ве одведе да ги истражите можностите на пазарот за автоматизација што постојат.

Литиумските батерии во цврста состојба имаат значително подобра енергетска густина и топлинска стабилност од течните литиумски батерии

Во последниве години, континуираната иновација во полето на долната примена наметнува сè повисоки и повисоки барања за индустријата за литиумски батерии, а технологијата на литиумските батерии исто така континуирано се подобрува, движејќи се кон повисока специфична енергија и безбедност.Од перспектива на развојниот пат на технологијата на литиумски батерии, енергетската густина што можат да ја постигнат течните литиумски батерии постепено се приближува до својата граница, а литиумските батерии во цврста состојба ќе бидат единствениот начин за развој на литиумски батерии.

Според „Техничкиот патоказ за заштеда на енергија и нови енергетски возила“, целта на енергетската густина на батериите е 400 Wh/kg во 2025 година и 500 Wh/kg во 2030 година.Со цел да се постигне целта од 2030 година, постојната технолошка маршрута за течна литиумска батерија можеби нема да може да ја преземе одговорноста. Тешко е да се пробие плафонот за густина на енергија од 350 Wh/kg, но енергетската густина на литиумските батерии во цврста состојба лесно може да надмине 350 Wh/kg.

Водена од побарувачката на пазарот, земјата, исто така, придава големо значење на развојот на литиумски батерии во цврста состојба.Во „Планот за развој на индустријата за нови енергетски возила (2021-2035)“ (нацрт за коментар) објавен во декември 2019 година, се предлага да се зајакне истражувањето и развојот и индустријализацијата на литиумските батерии во цврста состојба и да се подигнат литиумските батерии во цврста состојба на национално ниво, како што е прикажано во Табела 1.

Табела 1 Компаративна анализа на течни батерии и батерии во цврста состојба

Не само за нови енергетски возила, индустријата за складирање енергија има широк простор за примена

Под влијание на промоцијата на националните политики, брзиот развој на индустријата за нови енергетски возила ќе обезбеди широк простор за развој на литиумските батерии во цврста состојба.Дополнително, литиумските батерии во целосно цврста состојба се исто така препознаени како еден од новите технолошки насоки кои се очекува да го пробијат тесното грло на технологијата за складирање на електрохемиска енергија и да ги задоволат идните развојни потреби.Во однос на електрохемиското складирање на енергија, литиумските батерии во моментов сочинуваат 80% од складирањето на електрохемиската енергија.Кумулативниот инсталиран капацитет за складирање на електрохемиска енергија во 2020 година е 3269,2 MV, што претставува зголемување од 91% во однос на 2019 година. Во комбинација со насоките на земјата за развој на енергија, побарувачката за електрохемиско складирање енергија од страната на корисникот, објектите поврзани со обновлива енергија и другите полиња се очекува да доведат до брз раст, како што е прикажано на Слика 1.

Продажба и раст на нови енергетски возила од јануари до септември 2021 година Кумулативен инсталиран капацитет и стапка на раст на проектите за складирање хемиска енергија во Кина од 2014 до 2020 година

Слика 1 Продажба и раст на нови енергетски возила; кумулативен инсталиран капацитет и стапка на раст на проектите за складирање на хемиска енергија во Кина

Претпријатијата го забрзуваат процесот на истражување и развој, а Кина генерално претпочита оксидни системи

Во последниве години, пазарот на капитал, компаниите за батерии и големите автомобилски компании почнаа да го зголемуваат распоредот за истражување на литиумските батерии во цврста состојба, надевајќи се дека ќе доминираат во конкуренцијата во технологијата на напојни батерии од следната генерација.Сепак, според тековниот напредок, ќе бидат потребни 5-10 години за целосно цврста состојба литиумски батерии да бидат зрели во науката и производната технологија пред масовното производство.Меѓународните мејнстрим автомобилски компании како што се Тојота, Фолксваген, БМВ, Хонда, Нисан, Хјундаи итн. ги зголемуваат своите инвестиции во истражување и развој во технологијата на литиумски батерии во цврста состојба; во однос на компаниите за батерии, CATL, LG Chem, Panasonic, Samsung SDI, BYD итн., исто така, продолжуваат да се развиваат.

Литиумските батерии во цврста состојба може да се поделат во три категории според електролитните материјали: полимерни литиумски батерии во цврста состојба, сулфидни литиумски батерии во цврста состојба и оксидни литиумски батерии во цврста состојба.Полимерната литиумска батерија со цврста состојба има добри безбедносни перформанси, сулфидната литиумска батерија со цврста состојба е лесна за обработка, а оксидната литиумска батерија со цврста состојба има најголема спроводливост.Во моментов, европските и американските компании претпочитаат оксидни и полимерни системи; Јапонските и корејските компании предводени од Toyota и Samsung се повеќе заинтересирани за сулфидни системи; Кина има истражувачи во сите три системи и генерално претпочитаат оксидни системи, како што е прикажано на Слика 2.

Слика 2 Производствен распоред на литиумски батерии во цврста состојба на компании за батерии и големи автомобилски компании

Од перспектива на напредок во истражувањето и развојот, Тојота е препознаен како еден од најмоќните играчи во областа на литиумските батерии во цврста состојба во странски земји. Тојота првпат предложи релевантни случувања во 2008 година кога соработуваше со Илика, стартување на литиумска батерија со цврста состојба.Во јуни 2020 година, електричните возила на Тојота опремени со литиумски батерии во цврста состојба веќе извршија тестови за возење на тест рутата.Сега стигна до фаза на добивање податоци за возење возила.Во септември 2021 година, Тојота објави дека ќе инвестира 13,5 милијарди долари до 2030 година за развој на батерии од следната генерација и синџири за снабдување со батерии, вклучително и литиумски батерии во цврста состојба.На домашен терен, Guoxuan Hi-Tech, Qingtao New Energy и Ganfeng Lithium Industry воспоставија мали пилот производствени линии за полуцврсти литиумски батерии во 2019 година.Во септември 2021 година, литиумската батерија од цврста состојба Jiangsu Qingtao 368 Wh/kg ја помина националната сертификација за силна инспекција, како што е прикажано во Табела 2.

Табела 2 Планови за производство на батерии во цврста состојба на големите претпријатија

Процесна анализа на цврсти литиумски батерии базирани на оксид, процесот на топло пресување е нова врска

Тешката технологија на обработка и високата цена на производството отсекогаш го ограничувале индустрискиот развој на литиумските батерии во цврста состојба. Процесните промени на литиумските батерии во цврста состојба главно се рефлектираат во процесот на подготовка на ќелиите, а нивните електроди и електролити имаат повисоки барања за производната средина, како што е прикажано во Табела 3.

Табела 3 Процесна анализа на литиумските батерии со цврста состојба базирана на оксид

1. Воведување на типична опрема – ламиниране топла преса

Вовед во функција на моделот: Топлата преса за ламинирање главно се користи во делот за процесот на синтеза на целосно цврсти ќелии на литиумски батерии. Во споредба со традиционалната литиумска батерија, процесот на топло притискање е нова врска, а врската за инјектирање течност недостасува. повисоки барања.

Автоматска конфигурација на производот:

• Секоја станица треба да користи 3~4 оски серво мотори, кои се користат за ламиниране ламиниране и лепење соодветно;

• Користете HMI за прикажување на температурата на греењето.

• Контролорот PLC има повисоки барања за точноста на контролата и пократок период на циклус. Во иднина, овој модел треба да се развие за да се постигне ултра-брзинско ламинирање со топло пресување.

Производителите на опрема вклучуваат: Xi'an Tiger Electromechanical Equipment Manufacturing Co., Ltd., Shenzhen Xuchong Automation Equipment Co., Ltd., Shenzhen Haimuxing Laser Intelligent Equipment Co., Ltd., и Shenzhen Bangqi Chuangyuan Technology Co., Ltd.

2. Воведување на типична опрема – машина за леење

Вовед во функција на моделот: Мешаната прашкаста кашеста маса се доставува до главата за леење преку уредот за автоматско напојување, а потоа се нанесува со стругалка, валјак, микро-конкавна и други методи на обложување според барањата на процесот, а потоа се суши во тунелот за сушење. Основната лента заедно со зеленото тело може да се користи за премотување. По сушењето, зеленото тело може да се олупи и исече, а потоа да се исече до ширината што ја назначил корисникот за да се фрли празно филм од материјал со одредена цврстина и флексибилност.

Автоматска конфигурација на производот:

• Серво главно се користи за премотување и одмотување, исправување на отстапувањето, а контролорот за затегнување е потребен за прилагодување на затегнатоста на местото на премотување и одмотување;

• Користете HMI за прикажување на температурата на греењето, на системот за греење му треба PID контролен систем;

• Протокот на вентилација на вентилаторот треба да се регулира со конвертор на фреквенција.

Производителите на опрема вклучуваат: Zhejiang Delong Technology Co., Ltd., Wuhan Kunyuan Casting Technology Co., Ltd., Guangdong Fenghua High-tech Co., Ltd. – Xinbaohua Equipment Branch.

3. Воведување на типична опрема – мелница за песок

Вовед во функција на моделот: Оптимизиран е за употреба на ситни брусни зрна, од флексибилна дисперзија до брусење со ултра висока енергија за ефикасна работа.

Автоматска конфигурација на производот:

• Мелниците за песок имаат релативно ниски барања за контрола на движењето, обично не користат серво, туку користат обични нисконапонски мотори за процесот на производство на брусење;

• Користете го конверторот на фреквенција за да ја прилагодите брзината на вретеното, што може да го контролира мелењето на материјалите со различни линеарни брзини за да се задоволат различните барања за финост на мелење на различни материјали.

Производителите на опрема вклучуваат: Wuxi Shaohong Powder Technology Co., Ltd., Shanghai Rujia Electromechanical Technology Co., Ltd., и Dongguan Nalong Machinery Equipment Co., Ltd.