නිශ්ශබ්දව නැගී එන ඝණ තත්වයේ බැටරිය

“පැයක් ආරෝපණය කර පැය හතරක් පෝලිමේ” යන සීසීටීවී වාර්තාව පසුගිය දිනක උණුසුම් සංවාදයකට තුඩු දී තිබේ. නව බලශක්ති වාහනවල බැටරි ආයු කාලය සහ ආරෝපණය කිරීමේ ගැටළු නැවතත් සෑම කෙනෙකුටම උණුසුම් ප්‍රශ්නයක් බවට පත්ව ඇත. වර්තමානයේ, සාම්ප්රදායික ද්රව ලිතියම් බැටරි සමඟ සසඳන විට, ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරිඉහළ ආරක්ෂාවක්, වැඩි ශක්ති ඝනත්වයක්, දිගු බැටරි ආයු කාලයක් සහ පුළුල් යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර සමඟ වේලිතියම් බැටරිවල අනාගත සංවර්ධන දිශාව ලෙස කර්මාන්තයේ අභ්‍යන්තරිකයින් විසින් පුළුල් ලෙස සලකනු ලැබේ. පිරිසැලසුම සඳහා සමාගම් ද තරඟ කරයි.

ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරිය කෙටි කාලීනව වාණිජකරණය කළ නොහැකි වුවද, ප්‍රධාන සමාගම් විසින් ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි තාක්‍ෂණය පිළිබඳ පර්යේෂණ හා සංවර්ධන ක්‍රියාවලිය මෑතක සිට වේගවත් හා වේගවත් වෙමින් පවතින අතර වෙළඳපල ඉල්ලුම මගින් ඝන-ද්‍රව්‍ය විශාල වශයෙන් නිෂ්පාදනය කිරීම ප්‍රවර්ධනය කළ හැකිය. නියමිත කාලයට පෙර ලිතියම් බැටරිය.මෙම ලිපිය ඝන-තත්ත්ව ලිතියම් බැටරි වෙළඳපොලේ සංවර්ධනය සහ ඝන-ස්ථායී ලිතියම් බැටරි සකස් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය විශ්ලේෂණය කරන අතර පවතින ස්වයංක්‍රීය වෙළඳපල අවස්ථා ගවේෂණය කිරීමට ඔබව රැගෙන යයි.

ද්රව ලිතියම් බැටරි වලට වඩා ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි සැලකිය යුතු ලෙස වඩා හොඳ ශක්ති ඝනත්වයක් සහ තාප ස්ථායීතාවයක් ඇත.

මෑත වසරවලදී, පහළ ධාරාවේ යෙදුම් ක්ෂේත්‍රයේ අඛණ්ඩ නවෝත්පාදනය ලිතියම් බැටරි කර්මාන්තය සඳහා ඉහළ සහ ඉහළ අවශ්‍යතා ඉදිරිපත් කර ඇති අතර, ලිතියම් බැටරි තාක්‍ෂණය ද අඛණ්ඩව වැඩිදියුණු කර ඇති අතර ඉහළ නිශ්චිත ශක්තියක් සහ ආරක්ෂාවක් කරා ගමන් කරයි.ලිතියම් බැටරි තාක්ෂණයේ සංවර්ධන මාවතේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන්, ද්රව ලිතියම් බැටරි ලබා ගත හැකි ශක්ති ඝනත්වය ක්රමයෙන් එහි සීමාවට ළඟා වී ඇති අතර, ලිතියම් බැටරි සංවර්ධනය සඳහා එකම මාර්ගය ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි වේ.

"බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ සහ නව බලශක්ති වාහන සඳහා තාක්ෂණික මාර්ග සිතියම" අනුව, බලශක්ති බැටරිවල බලශක්ති ඝනත්ව ඉලක්කය 2025 දී 400Wh/kg වන අතර 2030 දී 500Wh/kg වේ.2030 ඉලක්කය සපුරා ගැනීම සඳහා, දැනට පවතින දියර ලිතියම් බැටරි තාක්‍ෂණ මාර්ගය වගකීමට උර දීමට නොහැකි වනු ඇත. 350Wh/kg වන ශක්ති ඝනත්ව සිවිලිම බිඳ දැමීම අපහසුය, නමුත් ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි වල ශක්ති ඝනත්වය පහසුවෙන් 350Wh/kg ඉක්මවිය හැක.

වෙළඳපොල ඉල්ලුම මත පදනම්ව, රට ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි සංවර්ධනය කිරීම සඳහා විශාල වැදගත්කමක් දරයි.2019 දෙසැම්බරයේ නිකුත් කරන ලද “නව බලශක්ති වාහන කර්මාන්ත සංවර්ධන සැලැස්ම (2021-2035)” (විවරණය සඳහා කෙටුම්පත) හි, ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි පර්යේෂණ හා සංවර්ධනය සහ කාර්මීකරණය ශක්තිමත් කිරීම සහ ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි ඉහළ නැංවීමට යෝජනා කෙරේ. 1 වගුවේ දක්වා ඇති පරිදි ජාතික මට්ටමට.

වගුව 1 දියර බැටරි සහ ඝණ තත්වයේ බැටරි වල සංසන්දනාත්මක විශ්ලේෂණය

නව බලශක්ති වාහන සඳහා පමණක් නොව, බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ කර්මාන්තයට පුළුල් යෙදුම් අවකාශයක් ඇත

ජාතික ප්‍රතිපත්ති ප්‍රවර්ධනය මගින් බලපෑමට ලක්ව, නව බලශක්ති වාහන කර්මාන්තයේ ශීඝ්‍ර දියුණුව ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි සඳහා පුළුල් සංවර්ධන අවකාශයක් සපයනු ඇත.මීට අමතරව, විද්‍යුත් රසායනික බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ තාක්‍ෂණයේ බාධක බිඳ දමා අනාගත සංවර්ධන අවශ්‍යතා සපුරාලීමට අපේක්ෂා කරන නැගී එන තාක්‍ෂණික දිශාවන්ගෙන් එකක් ලෙස සියලුම ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරි ද පිළිගැනේ.විද්‍යුත් රසායනික ශක්ති ගබඩාව සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, ලිතියම් බැටරි දැනට විද්‍යුත් රසායනික ශක්ති ගබඩාවෙන් 80%ක් සඳහා දායක වේ.2020 දී විද්‍යුත් රසායනික බලශක්ති ගබඩාවේ සමුච්චිත ස්ථාපිත ධාරිතාව 3269.2MV වන අතර එය 2019 ට වඩා 91% ක වැඩිවීමකි. බලශක්ති සංවර්ධනය සඳහා රටේ මාර්ගෝපදේශ සමඟ ඒකාබද්ධව, පරිශීලක පාර්ශ්වයේ විද්‍යුත් රසායනික බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ ඉල්ලුම, පුනර්ජනනීය බලශක්ති ජාලයට සම්බන්ධ පහසුකම් සහ රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි අනෙකුත් ක්ෂේත්‍ර වේගවත් වර්ධනයක් අපේක්ෂා කරයි.

2021 ජනවාරි සිට සැප්තැම්බර් දක්වා නව බලශක්ති වාහන අලෙවිය සහ වර්ධනය 2014 සිට 2020 දක්වා චීනයේ රසායනික බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ ව්‍යාපෘතිවල සමුච්චිත ස්ථාපිත ධාරිතාව සහ වර්ධන වේගය

රූපය 1 නව බලශක්ති වාහන අලෙවිය සහ වර්ධනය; චීනයේ රසායනික බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ ව්‍යාපෘතිවල සමුච්චිත ස්ථාපිත ධාරිතාව සහ වර්ධන වේගය

ව්යවසායන් පර්යේෂණ හා සංවර්ධන ක්රියාවලිය වේගවත් කරන අතර චීනය සාමාන්යයෙන් ඔක්සයිඩ් පද්ධති වලට වැඩි කැමැත්තක් දක්වයි

මෑත වසරවලදී, ප්‍රාග්ධන වෙළඳපොල, බැටරි සමාගම් සහ ප්‍රධාන මෝටර් රථ සමාගම් සියල්ලම මීළඟ පරම්පරාවේ බලශක්ති බැටරි තාක්‍ෂණයේ තරඟයේ ආධිපත්‍යය දැරීමට බලාපොරොත්තු වන ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරිවල පර්යේෂණ පිරිසැලසුම වැඩි කිරීමට පටන් ගෙන ඇත.කෙසේ වෙතත්, වත්මන් ප්‍රගතියට අනුව, මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයට පෙර සියලුම ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරි විද්‍යාව හා නිෂ්පාදන තාක්‍ෂණයෙන් පරිණත වීමට වසර 5-10 ක් ගතවනු ඇත.Toyota, Volkswagen, BMW, Honda, Nissan, Hyundai වැනි ජාත්‍යන්තර ප්‍රධාන ධාරාවේ මෝටර් රථ සමාගම් solid-state lithium බැටරි තාක්‍ෂණය සඳහා ඔවුන්ගේ පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන ආයෝජන වැඩි කරයි; බැටරි සමාගම් සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, CATL, LG Chem, Panasonic, Samsung SDI, BYD යනාදිය ද අඛණ්ඩව සංවර්ධනය වෙමින් පවතී.

විද්‍යුත් විච්ඡේදක ද්‍රව්‍ය අනුව සියලුම ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරි කාණ්ඩ තුනකට බෙදිය හැක: පොලිමර් ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරි, සල්ෆයිඩ් ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරි සහ ඔක්සයිඩ් ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි.පොලිමර් ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරිය හොඳ ආරක්‍ෂිත කාර්ය සාධනයක් ඇත, සල්ෆයිඩ් ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරිය සැකසීමට පහසු වන අතර ඔක්සයිඩ් ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරිය ඉහළම සන්නායකතාවය ඇත.වර්තමානයේ යුරෝපීය සහ ඇමරිකානු සමාගම් ඔක්සයිඩ් සහ පොලිමර් පද්ධති වලට වැඩි කැමැත්තක් දක්වයි; Toyota සහ Samsung ප්‍රමුඛ ජපන් සහ කොරියානු සමාගම් සල්ෆයිඩ් පද්ධති කෙරෙහි වැඩි කැමැත්තක් දක්වයි; චීනයේ පද්ධති තුනෙහිම පර්යේෂකයන් සිටින අතර, සාමාන්‍යයෙන් රූප සටහන 2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි ඔක්සයිඩ් පද්ධතිවලට වැඩි කැමැත්තක් දක්වයි.

රූපය 2 බැටරි සමාගම් සහ ප්‍රධාන මෝටර් රථ සමාගම්වල ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරිවල නිෂ්පාදන සැකැස්ම

පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන ප්‍රගතිය පිළිබඳ දෘෂ්ටිකෝණයෙන්, Toyota විදේශ රටවල ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරි ක්ෂේත්‍රයේ බලවත්ම ක්‍රීඩකයන්ගෙන් එකක් ලෙස පිළිගැනේ. Toyota ප්‍රථම වරට අදාළ වර්ධනයන් යෝජනා කළේ 2008 දී එය ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි ආරම්භයක් වන Ilika සමඟ සහයෝගයෙන් කටයුතු කළ විටය.2020 ජූනි මාසයේදී, Toyota හි සියලුම ඝණ තත්වයේ ලිතියම් බැටරි වලින් සමන්විත විදුළි වාහන දැනටමත් පරීක්ෂණ මාර්ගයේ ධාවන පරීක්ෂණ සිදු කර ඇත.එය මේ වන විට වාහන ධාවන දත්ත ලබා ගැනීමේ මට්ටමට පැමිණ ඇත.2021 සැප්තැම්බර් මාසයේදී Toyota නිවේදනය කළේ 2030 වන විට ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි ඇතුළුව ඊළඟ පරම්පරාවේ බැටරි සහ බැටරි සැපයුම් දාම සංවර්ධනය කිරීමට ඩොලර් බිලියන 13.5ක් ආයෝජනය කරන බවයි.දේශීය වශයෙන්, Guoxuan Hi-Tech, Qingtao New Energy, සහ Ganfeng Lithium Industry 2019 දී අර්ධ ඝන ලිතියම් බැටරි සඳහා කුඩා පරිමාණයේ නියමු නිෂ්පාදන මාර්ග ස්ථාපිත කරන ලදී.2021 සැප්තැම්බර් මාසයේදී, ජියැන්ග්සු කිංටාඕ 368Wh/kg ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරිය 2 වගුවේ දක්වා ඇති පරිදි ජාතික ශක්තිමත් පරීක්ෂණ සහතිකය සමත් විය.

වගුව 2 ප්‍රධාන ව්‍යවසායන්හි ඝණ තත්වයේ බැටරි නිෂ්පාදන සැලසුම්

ඔක්සයිඩ් මත පදනම් වූ ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි වල ක්‍රියාවලි විශ්ලේෂණය, උණුසුම් පීඩන ක්‍රියාවලිය නව සබැඳියකි

දුෂ්කර සැකසුම් තාක්ෂණය සහ ඉහළ නිෂ්පාදන පිරිවැය සෑම විටම ඝන-තත්ත්ව ලිතියම් බැටරිවල කාර්මික සංවර්ධනය සීමා කර ඇත. ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි වල ක්‍රියාවලි වෙනස්වීම් සෛල සැකසීමේ ක්‍රියාවලියේදී ප්‍රධාන වශයෙන් පිලිබිඹු වන අතර, ඒවායේ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සහ ඉලෙක්ට්‍රෝලය නිෂ්පාදන පරිසරය සඳහා ඉහල අවශ්‍යතා ඇත, වගුව 3 හි පෙන්වා ඇත.

වගුව 3 ඔක්සයිඩ් මත පදනම් වූ ඝන තත්වයේ ලිතියම් බැටරි වල ක්‍රියාවලි විශ්ලේෂණය

1. සාමාන්ය උපකරණ හඳුන්වාදීම - ලැමිනේෂන් උණුසුම් මුද්රණාලය

මාදිලියේ ක්‍රියාකාරීත්වය හඳුන්වාදීම: ලැමිනේෂන් උණුසුම් මුද්‍රණ යන්ත්‍රය ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරනුයේ සියලුම ඝණ ලිතියම් බැටරි සෛලවල සංස්ලේෂණ ක්‍රියාවලි අංශයේ ය. සාම්ප්‍රදායික ලිතියම් බැටරිය සමඟ සසඳන විට, උණුසුම් පීඩන ක්‍රියාවලිය නව සබැඳියක් වන අතර දියර එන්නත් කිරීමේ සබැඳිය අතුරුදහන් වේ. ඉහළ අවශ්යතා.

ස්වයංක්‍රීය නිෂ්පාදන වින්‍යාසය:

• සෑම ස්ථානයකම ලැමිනේෂන් ලැමිනේෂන් සහ ඇලවීම සඳහා පිළිවෙළින් භාවිතා කරන 3~4 අක්ෂය සර්වෝ මෝටර භාවිතා කළ යුතුය;

• තාපන උෂ්ණත්වය පෙන්වීමට HMI භාවිතා කරන්න, තාපන පද්ධතියට PID පාලන පද්ධතියක් අවශ්‍ය වේ, එයට ඉහළ උෂ්ණත්ව සංවේදකයක් අවශ්‍ය වන අතර විශාල ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වේ;

• පාලක PLC හට පාලන නිරවද්‍යතාවය සහ කෙටි චක්‍ර කාලසීමාව පිළිබඳ ඉහළ අවශ්‍යතා ඇත. අනාගතයේදී, මෙම ආකෘතිය අතිශය අධිවේගී උණුසුම් පීඩන ලැමිනේෂන් ලබා ගැනීම සඳහා සංවර්ධනය කළ යුතුය.

උපකරණ නිෂ්පාදකයින්ට ඇතුළත් වන්නේ: Xi'an Tiger Electromechanical Equipment Co., Ltd., Shenzhen Xuchong Automation Equipment Co., Ltd., Shenzhen Haimuxing Laser Intelligent Equipment Co., Ltd., සහ Shenzhen Bangyuanqi.Technology.Technology.

2. සාමාන්ය උපකරණ හඳුන්වාදීම - වාත්තු යන්ත්රය

මාදිලියේ ක්‍රියාකාරීත්වය හඳුන්වාදීම: මිශ්‍ර කුඩු පොහොර ස්වයංක්‍රීය පෝෂණ පද්ධති උපාංගය හරහා වාත්තු හිසට සපයනු ලැබේ, පසුව ක්‍රියාවලි අවශ්‍යතා අනුව සීරීම්, රෝලර්, ක්ෂුද්‍ර අවතල සහ වෙනත් ආලේපන ක්‍රම මගින් යොදනු ලැබේ, පසුව වියළන උමග තුළ වියළනු ලැබේ. හරිත ශරීරය සමඟ මූලික ටේප් එක පෙරළීම සඳහා භාවිතා කළ හැකිය. වියළීමකින් පසු, කොළ පැහැති ශරීරය ඉවත් කර කපා ගත හැකි අතර, පසුව යම් ශක්තියක් සහ නම්‍යශීලී බවක් ඇතිව චිත්‍රපට ද්‍රව්‍යයක් හිස්ව තැබීමට පරිශීලකයා විසින් නියම කරන ලද පළලට කපා ගත හැකිය.

ස්වයංක්‍රීය නිෂ්පාදන වින්‍යාසය:

• සර්වෝ ප්‍රධාන වශයෙන් රිවයින්ඩ් කිරීම සහ විසන්ධි කිරීම, අපගමනය නිවැරදි කිරීම සඳහා භාවිතා කරන අතර ආතති පාලකය රිවයින්ඩ් සහ ලිහෙන ස්ථානයේ ආතතිය සකස් කිරීමට අවශ්‍ය වේ;

• තාපන උෂ්ණත්වය පෙන්වීමට HMI භාවිතා කරන්න, තාපන පද්ධතියට PID පාලන පද්ධතියක් අවශ්‍ය වේ;

• පංකා වාතාශ්රය ප්රවාහය සංඛ්යාත පරිවර්තකයක් මගින් නියාමනය කිරීම අවශ්ය වේ.

උපකරණ නිෂ්පාදකයින් ඇතුළත් වන්නේ: Zhejiang Delong Technology Co., Ltd., Wuhan Kunyuan Casting Technology Co., Ltd., Guangdong Fenghua High-tech Co., Ltd. – Xinbaohua Equipment Branch.

3. සාමාන්ය උපකරණ හඳුන්වාදීම - වැලි මෝල්

මාදිලියේ ක්‍රියාකාරීත්වය හැඳින්වීම: කාර්යක්ෂම වැඩ සඳහා නම්‍යශීලී විසරණයේ සිට අතිශය ඉහළ ශක්ති ඇඹරීම දක්වා කුඩා ඇඹරුම් පබළු භාවිතය සඳහා එය ප්‍රශස්ත කර ඇත.

ස්වයංක්‍රීය නිෂ්පාදන වින්‍යාසය:

• වැලි මෝල්වල චලන පාලනය සඳහා සාපේක්ෂව අඩු අවශ්‍යතා ඇත, සාමාන්‍යයෙන් සර්වෝ භාවිතා නොකරයි, නමුත් වැලි නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය සඳහා සාමාන්‍ය අඩු වෝල්ටීයතා මෝටර භාවිතා කරන්න;

• විවිධ ද්‍රව්‍යවල විවිධ ඇඹරුම් සියුම් අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා විවිධ රේඛීය වේගයකින් ද්‍රව්‍ය ඇඹරීම පාලනය කළ හැකි ස්පින්ඩල් වේගය සකස් කිරීමට සංඛ්‍යාත පරිවර්තකය භාවිතා කරන්න.

උපකරණ නිෂ්පාදකයින්ට ඇතුළත් වන්නේ: Wuxi Shaohong Powder Technology Co., Ltd., Shanghai Rujia Electromechanical Technology Co., Ltd., සහ Dongguan Nalong Machinery Equipment Co., Ltd.