Сүүлийн үед CCTV-ээс “Нэг цаг цэнэглээд дөрвөн цаг оочерлож байна” гэсэн мэдээлэл нэлээд ширүүн хэлэлцүүлэг өрнүүлж байна. Шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн батерейны хугацаа, цэнэглэх асуудал дахин хүн бүрийн хувьд халуун асуудал болоод байна. Одоогийн байдлаар уламжлалт шингэн лити батерейтай харьцуулахад хатуу төлөвт лити батерейөндөр аюулгүй байдал, илүү их эрчим хүчний нягтрал, батерейны ашиглалтын хугацаа урт, хэрэглээний талбар нь илүү өргөн хүрээтэйлитийн батерейны ирээдүйн хөгжлийн чиглэл гэж салбарынхан өргөнөөр үздэг. Компаниуд ч гэсэн зохион байгуулалтын төлөө өрсөлдөж байна.
Хатуу төлөвт литийн батерейг богино хугацаанд худалдаанд гаргах боломжгүй ч томоохон компаниудын хатуу төлөвт литийн батерейны технологийн судалгаа, хөгжүүлэлтийн үйл явц сүүлийн үед хурдацтай явагдаж байгаа бөгөөд зах зээлийн эрэлт хэрэгцээ нь хатуу батерейны масс үйлдвэрлэлийг дэмжих болно. литийн батерейг хугацаанаас нь өмнө .Энэхүү нийтлэл нь хатуу төлөвт лити батерейны зах зээлийн хөгжил, хатуу төлөвт литийн батерейг бэлтгэх үйл явцад дүн шинжилгээ хийж, автоматжуулалтын зах зээлийн боломжуудыг судлах болно.
Хатуу төлөвт литийн батерейнууд нь шингэн лити батерейг бодвол эрчим хүчний нягтрал, дулааны тогтвортой байдал нь хамаагүй сайн байдаг.
Сүүлийн жилүүдэд хэрэглээний салбарт тасралтгүй шинэчлэл хийснээр литийн батерейны үйлдвэрлэлд илүү өндөр шаардлага тавьж, литийн батерейны технологи нь мөн тасралтгүй сайжирч, илүү өндөр эрчим хүч, аюулгүй байдал руу шилжиж байна.Литиум батерейны технологийн хөгжлийн замаас харахад шингэн лити батерейны хүрч чадах эрчим хүчний нягтрал аажмаар хязгаартаа ойртож байгаа бөгөөд хатуу төлөвт литийн батерей нь лити батерейг хөгжүүлэх цорын ганц арга зам байх болно.
“Эрчим хүчний хэмнэлт, шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн техникийн замын зураг”-ийн дагуу эрчим хүчний батерейны эрчим хүчний нягтралыг 2025 онд 400Втц/кг, 2030 онд 500Втц/кг байхаар төлөвлөжээ.2030 он хүртэлх зорилгод хүрэхийн тулд одоо байгаа шингэн лити батерейны технологийн зам нь хариуцлага хүлээхгүй байж магадгүй юм. 350Wh/kg эрчим хүчний нягтын дээд хязгаарыг эвдэх нь хэцүү байдаг ч хатуу төлөвт лити батерейны эрчим хүчний нягтрал нь 350Wh/kg-ээс амархан давж чаддаг.
Тус улс зах зээлийн эрэлт хэрэгцээнд тулгуурлан хатуу төлөвт литийн батерейг хөгжүүлэхэд ихээхэн ач холбогдол өгч байна.2019 оны арванхоёрдугаар сард гаргасан “Шинэ эрчим хүчний автомашины үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэх төлөвлөгөө (2021-2035 он)”-д (Тайлбарын төсөл) хатуу төлөвт литийн батерейны судалгаа, хөгжүүлэлт, үйлдвэржилтийг бэхжүүлэх, хатуу төлөвт литийн батерейг нэмэгдүүлэхийг санал болгосон. 1-р хүснэгтэд үзүүлснээр улсын хэмжээнд.
Хүснэгт 1 Шингэн батерей болон хатуу төлөвт батерейны харьцуулсан шинжилгээ
Зөвхөн шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэлд төдийгүй эрчим хүч хадгалах салбар нь өргөн хэрэглээний орон зайтай
Үндэсний бодлогыг дэмжих нөлөөгөөр эрчим хүчний шинэ тээврийн хэрэгслийн салбарын хурдацтай хөгжил нь хатуу төлөвт литийн батерейг хөгжүүлэх өргөн орон зайг хангах болно.Нэмж дурдахад, бүх хатуу төлөвт литийн батерейнууд нь цахилгаан химийн эрчим хүч хадгалах технологийн түгжрэлийг даван туулж, ирээдүйн хөгжлийн хэрэгцээг хангах шинэ технологийн чиглэлүүдийн нэг гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн.Цахилгаан химийн энергийн хуримтлалын хувьд одоогоор лити батерейнууд цахилгаан химийн энергийн хуримтлалын 80%-ийг эзэлж байна.2020 онд цахилгаан химийн эрчим хүчний хуримтлалын нийт суурилагдсан хүчин чадал 3269.2 МВ болж, 2019 оныхоос 91%-иар өссөн байна. Тус улсын эрчим хүчийг хөгжүүлэх үндсэн чиглэлтэй уялдуулан хэрэглэгчийн тал, сэргээгдэх эрчим хүчний сүлжээнд холбогдсон байгууламжууд болон цахилгаан химийн эрчим хүчний хуримтлалын хэрэгцээ 1-р зурагт үзүүлсэн шиг бусад салбарууд хурдацтай өсөлтийг авчрах төлөвтэй байна.
2021 оны 1-р сараас 9-р сар хүртэл шинэ эрчим хүчний автомашины борлуулалт, өсөлт 2014-2020 онд Хятадад химийн эрчим хүч хадгалах төслийн хуримтлагдсан суурилагдсан хүчин чадал, өсөлтийн хурд
Зураг 1 Шинэ эрчим хүчний автомашины борлуулалт, өсөлт; Хятад дахь химийн эрчим хүч хадгалах төслийн хуримтлагдсан хүчин чадал, өсөлтийн хурд
Аж ахуйн нэгжүүд судалгаа, боловсруулалтын үйл явцыг хурдасгаж, Хятад улс ерөнхийдөө ислийн системийг илүүд үздэг
Сүүлийн жилүүдэд хөрөнгийн зах зээл, батерейны компаниуд болон автомашины томоохон компаниуд хатуу төлөвт литийн батерейны судалгааны төлөвлөгөөг нэмэгдүүлж, дараагийн үеийн цахилгаан батерейны технологийн өрсөлдөөнд ноёрхоно гэж найдаж байна.Гэсэн хэдий ч одоогийн ахиц дэвшлийн дагуу бүх хатуу төлөвт литий батерейг бөөнөөр үйлдвэрлэхээс өмнө шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн технологид боловсорч 5-10 жил шаардагдана.Toyota, Volkswagen, BMW, Honda, Nissan, Hyundai гэх мэт олон улсын автомашины компаниуд хатуу төлөвт лити батерейны технологид R&D хөрөнгө оруулалтаа нэмэгдүүлж байна; батерейны компаниудын хувьд CATL, LG Chem, Panasonic, Samsung SDI, BYD гэх мэт компаниуд мөн хөгжиж байна.
Бүх хатуу төлөвт литийн батерейг электролитийн материалын дагуу гурван ангилалд хувааж болно: полимер хатуу төлөвт литийн батерей, сульфидын хатуу төлөвт литийн батерей, исэл хатуу төлөвт лити батерей.Полимер хатуу төлөвт литийн батерей нь аюулгүй байдлын сайн үзүүлэлттэй, сульфид хатуу төлөвт литийн батерейг боловсруулахад хялбар, оксид хатуу төлөвт лити батерей нь хамгийн өндөр цахилгаан дамжуулах чадвартай.Одоогийн байдлаар Европ, Америкийн компаниуд исэл ба полимер системийг илүүд үздэг; Тоёота, Самсунг тэргүүтэй Япон, Солонгосын компаниуд сульфидын системд илүү сонирхолтой байдаг; Хятад улс гурван системд судлаачидтай бөгөөд ерөнхийдөө оксидын системийг илүүд үздэгийг Зураг 2-т үзүүлэв.
Зураг 2 Батерейны компаниуд болон автомашины томоохон компаниудын хатуу төлөвт литийн батерейны үйлдвэрлэлийн схем
Судалгаа, хөгжлийн ахиц дэвшлийн үүднээс Тоёота нь хатуу биет лити батерейны салбарт гадаадын улс орнуудад хамгийн хүчирхэг тоглогчдын нэг гэдгээрээ алдартай. Тоёота компани 2008 онд хатуу төлөвт литий батерей үйлдвэрлэдэг Иликатай хамтран ажиллахдаа холбогдох бүтээн байгуулалтуудыг санал болгож байжээ.2020 оны 6-р сард Тоёотагийн бүхэл бүтэн литийн батерейгаар тоноглогдсон цахилгаан машинууд туршилтын зам дээр жолооны шалгалтаа аль хэдийн хийсэн байна.Одоо тээврийн хэрэгслийн жолоодлогын мэдээллийг авах шатандаа хүрсэн.2021 оны 9-р сард Тоёота 2030 он гэхэд 13.5 тэрбум долларын хөрөнгө оруулалт хийж, шинэ үеийн батерей, батерейны хангамжийн сүлжээ, тэр дундаа хатуу төлөвт литийн батерейг хөгжүүлэхээр зарласан.Дотоодын хувьд Guoxuan Hi-Tech, Cingtao New Energy, Ganfeng Lithium Industry 2019 онд хагас хатуу лити батерейны жижиг оврын туршилтын үйлдвэрлэлийн шугамыг байгуулжээ.2021 оны 9-р сард Jiangsu Qingtao 368Wh/kg хатуу төлөвт литий батерей нь 2-р хүснэгтэд үзүүлсэн шиг үндэсний хүчтэй хяналтын гэрчилгээг давсан.
Хүснэгт 2 Томоохон аж ахуйн нэгжүүдийн хатуу төлөвт аккумулятор үйлдвэрлэх төлөвлөгөө
Исэлд суурилсан хатуу төлөвт литийн батерейны процессын шинжилгээ, халуун шахах процесс нь шинэ холбоос юм
Боловсруулах хүнд хэцүү технологи, үйлдвэрлэлийн өндөр өртөг нь хатуу төлөвт литийн батерейны үйлдвэрлэлийн хөгжлийг үргэлж хязгаарладаг. Хатуу төлөвт литийн батерейны процессын өөрчлөлт нь үндсэндээ эсийн бэлтгэх процесст тусгагдсан бөгөөд тэдгээрийн электрод ба электролитууд нь үйлдвэрлэлийн орчинд илүү өндөр шаардлага тавьдаг бөгөөд үүнийг Хүснэгт 3-т үзүүлэв.
Хүснэгт 3 Исэлд суурилсан хатуу төлөвт литийн батерейны процессын шинжилгээ
1. Ердийн тоног төхөөрөмжийн танилцуулга – ламинатан халуун пресс
Загварын функцын танилцуулга: Ламинжуулалтын халуун прессийг ихэвчлэн бүх хатуу лити батерейны эсийн синтезийн хэсэгт ашигладаг. Уламжлалт лити батерейтай харьцуулахад халуун шахах процесс нь шинэ холбоос бөгөөд шингэн шахах холбоос байхгүй байна. илүү өндөр шаардлага.
Бүтээгдэхүүний автомат тохиргоо:
• Станц бүр 3~4 тэнхлэгт серво мотор ашиглах шаардлагатай бөгөөд тэдгээр нь ламинатан, наалтанд тус тус ашиглагддаг;
• Халаалтын температурыг харуулахын тулд HMI ашиглах, халаалтын системд PID хяналтын систем шаардлагатай бөгөөд энэ нь илүү өндөр температур мэдрэгч шаарддаг бөгөөд илүү их хэмжээгээр шаарддаг;
• PLC хянагч нь хяналтын нарийвчлал, богино хугацааны мөчлөгийн талаар илүү өндөр шаардлага тавьдаг. Ирээдүйд энэ загварыг хэт өндөр хурдтай халуун даралтын ламинатад хүрэхийн тулд хөгжүүлэх хэрэгтэй.
Тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгчид: Шиан бар цахилгаан механик тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэлийн ХХК, Шэньжэнь Шючон автоматжуулалтын тоног төхөөрөмжийн ХХК, Шенжэнь Хаймусин лазерын ухаалаг төхөөрөмж ХХК, Шэньжэнь Бангчи Чуанюан технологийн ХХК.
2. Ердийн тоног төхөөрөмж – цутгах машиныг нэвтрүүлэх
Загварын функцын танилцуулга: Холимог нунтаг зутанг автомат тэжээлийн системийн төхөөрөмжөөр дамжуулан цутгах толгойд нийлүүлж, дараа нь процессын шаардлагын дагуу хусуур, бул, бичил хонхор болон бусад бүрэх аргаар түрхэж, дараа нь хатаах хонгилд хатаана. Суурийн туузыг ногоон биетэй хамт эргүүлэхэд ашиглаж болно. Хатаасны дараа ногоон биеийг хальсалж, тайрч, дараа нь тодорхой бат бөх, уян хатан чанар бүхий хальсан материалын хоосон зайг цутгахын тулд хэрэглэгчийн заасан өргөнийг багасгаж болно.
Бүтээгдэхүүний автомат тохиргоо:
• Servo-г голчлон эргүүлэх, тайлах, хазайлтыг арилгахад ашигладаг бөгөөд эргүүлэх, тайлах хэсэгт хурцадмал байдлыг тохируулахын тулд суналтын хянагч шаардлагатай;
• Халаалтын температурыг харуулахын тулд HMI ашиглах, халаалтын системд PID хяналтын систем хэрэгтэй;
• Сэнсний агааржуулалтын урсгалыг давтамж хувиргагчаар зохицуулах шаардлагатай.
Тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгчид: Жэжян Делонг технологийн ХХК, Ухань Кунюань цутгах технологийн ХХК, Гуандун Фэнхуа өндөр технологийн ХХК – Шинбаохуа тоног төхөөрөмжийн салбар.
3. Ердийн тоног төхөөрөмж – элсний тээрэм нэвтрүүлэх
Загварын функцын танилцуулга: Энэ нь үр ашигтай ажиллахын тулд уян хатан тархалтаас хэт өндөр эрчим хүчний нунтаглалт хүртэл жижиг нунтаглах ирмэгийг ашиглахад оновчтой болсон.
Бүтээгдэхүүний автомат тохиргоо:
• Элсний тээрэм нь хөдөлгөөнийг зохицуулахад харьцангуй бага шаардлага тавьдаг, ерөнхийдөө серво ашигладаггүй, харин зүлгүүрийн үйлдвэрлэлийн процесст энгийн бага хүчдэлийн мотор ашигладаг;
• Янз бүрийн материалын нунтаглалтын нарийн чанарын янз бүрийн шаардлагыг хангахын тулд янз бүрийн шугаман хурдаар материалыг нунтаглах ажлыг хянах боломжтой давтамж хувиргагчийг эргүүлгийн хурдыг тохируулна уу.
Тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгчид: Wuxi Shaohong Powder Technology Co., Ltd, Shanghai Rujia Electromechanical Technology Co., Ltd, Dongguan Nalong Machinery Equipment Co., Ltd.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 5-р сарын 18-ны хооронд