Betri ya hali dhabiti inayoibuka kwa utulivu

Hivi majuzi, ripoti ya CCTV ya “kutoza kwa saa moja na kupanga foleni kwa saa nne” imezua mijadala mikali. Maisha ya betri na masuala ya malipo ya magari mapya yanayotumia nishati yamekuwa tatizo kubwa kwa kila mtu. Kwa sasa, ikilinganishwa na betri za jadi za lithiamu kioevu, betri za lithiamu za hali imarana usalama wa juu, msongamano mkubwa wa nishati, maisha marefu ya betri, na uga mpana zaidi wa matumiziinazingatiwa sana na wandani wa tasnia kama mwelekeo wa maendeleo ya baadaye ya betri za lithiamu. Makampuni pia yanashindana kwa mpangilio.

Ingawa betri ya lithiamu ya hali dhabiti haiwezi kuuzwa kwa muda mfupi, mchakato wa utafiti na maendeleo wa teknolojia ya betri ya lithiamu ya hali dhabiti na makampuni makubwa umekuwa ukipata kasi na haraka hivi karibuni, na mahitaji ya soko yanaweza kukuza uzalishaji mkubwa wa solid- hali betri ya lithiamu kabla ya ratiba.Makala haya yatachambua maendeleo ya soko la betri za lithiamu ya hali dhabiti na mchakato wa kuandaa betri za lithiamu za hali dhabiti, na kukupeleka kuchunguza fursa za soko la otomatiki zilizopo.

Betri za lithiamu za hali dhabiti zina msongamano bora wa nishati na uthabiti wa mafuta kuliko betri za lithiamu kioevu.

Katika miaka ya hivi karibuni, uvumbuzi unaoendelea katika uga wa maombi ya mkondo wa chini umeweka mahitaji ya juu na ya juu zaidi kwa tasnia ya betri ya lithiamu, na teknolojia ya betri ya lithiamu pia imeboreshwa kila mara, ikielekea nishati na usalama wa hali ya juu.Kwa mtazamo wa njia ya maendeleo ya teknolojia ya betri ya lithiamu, msongamano wa nishati ambayo betri za lithiamu za kioevu zinaweza kufikia umekaribia hatua kwa hatua kikomo chake, na betri za lithiamu za hali imara zitakuwa njia pekee ya maendeleo ya betri za lithiamu.

Kulingana na “Mwongozo wa Kiufundi wa Kuokoa Nishati na Magari Mapya ya Nishati”, shabaha ya msongamano wa nishati ya betri za nishati ni 400Wh/kg mwaka wa 2025 na 500Wh/kg mwaka wa 2030.Ili kufikia lengo la 2030, njia iliyopo ya teknolojia ya betri ya lithiamu kioevu inaweza isiweze kubeba jukumu hilo. Ni vigumu kuvunja dari ya msongamano wa nishati ya 350Wh/kg, lakini msongamano wa nishati ya betri za lithiamu za hali dhabiti unaweza kuzidi 350Wh/kg kwa urahisi.

Ikiendeshwa na mahitaji ya soko, nchi pia inatilia maanani sana uundaji wa betri za lithiamu za hali dhabiti.Katika “Mpango Mpya wa Maendeleo ya Sekta ya Magari ya Nishati (2021-2035)” (Rasimu ya Maoni) iliyotolewa Desemba 2019, inapendekezwa kuimarisha utafiti na maendeleo na ukuzaji wa viwanda wa betri za lithiamu za hali dhabiti, na kuinua betri za lithiamu za hali dhabiti. katika ngazi ya kitaifa, kama inavyoonyeshwa kwenye Jedwali 1.

Jedwali 1 Uchambuzi wa kulinganisha wa betri za kioevu na betri za hali dhabiti

Sio tu kwa magari mapya ya nishati, tasnia ya uhifadhi wa nishati ina nafasi pana ya matumizi

Kwa kuathiriwa na uendelezaji wa sera za kitaifa, maendeleo ya haraka ya sekta ya magari mapya ya nishati yatatoa nafasi pana ya maendeleo kwa betri za lithiamu za hali imara.Kwa kuongezea, betri za lithiamu zenye hali dhabiti pia zinatambuliwa kama mojawapo ya mwelekeo wa teknolojia ibuka ambao unatarajiwa kuvunja kikwazo cha teknolojia ya uhifadhi wa nishati ya kielektroniki na kukidhi mahitaji ya maendeleo ya siku zijazo.Kwa upande wa uhifadhi wa nishati ya kielektroniki, betri za lithiamu kwa sasa zinachukua 80% ya uhifadhi wa nishati ya kielektroniki.Jumla ya uwezo uliosakinishwa wa uhifadhi wa nishati ya kielektroniki mwaka wa 2020 ni 3269.2MV, ongezeko la 91% zaidi ya mwaka wa 2019. Ikijumuishwa na miongozo ya nchi ya ukuzaji wa nishati, mahitaji ya uhifadhi wa nishati ya kielektroniki katika upande wa mtumiaji, vifaa vilivyounganishwa na gridi ya nishati mbadala na nyanja zingine zinatarajiwa kuleta ukuaji wa haraka, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1.

Uuzaji na ukuaji wa magari mapya ya nishati kuanzia Januari hadi Septemba 2021 Uwezo uliowekwa na kasi ya ukuaji wa miradi ya kuhifadhi nishati ya kemikali nchini China kutoka 2014 hadi 2020.

Kielelezo 1 Mauzo na ukuaji wa magari mapya ya nishati; uwezo uliosakinishwa na kasi ya ukuaji wa miradi ya kuhifadhi nishati ya kemikali nchini China

Biashara huharakisha mchakato wa utafiti na maendeleo, na Uchina kwa ujumla inapendelea mifumo ya oksidi

Katika miaka ya hivi karibuni, soko la mitaji, makampuni ya betri na makampuni makubwa ya magari yote yameanza kuongeza mpangilio wa utafiti wa betri za lithiamu za hali dhabiti, wakitumai kutawala ushindani katika teknolojia ya betri ya nguvu ya kizazi kijacho.Hata hivyo, kulingana na maendeleo ya sasa, itachukua miaka 5-10 kwa betri za lithiamu za hali zote kukomaa katika teknolojia ya sayansi na utengenezaji kabla ya uzalishaji kwa wingi.Kampuni kuu za kimataifa za magari kama vile Toyota, Volkswagen, BMW, Honda, Nissan, Hyundai, n.k. zinaongeza uwekezaji wao wa R&D katika teknolojia ya betri ya lithiamu ya hali dhabiti; kwa upande wa kampuni za betri, CATL, LG Chem, Panasonic, Samsung SDI, BYD, n.k. pia zinaendelea kutengeneza .

Betri za lithiamu za hali mango zinaweza kugawanywa katika makundi matatu kulingana na vifaa vya elektroliti: betri za lithiamu za hali dhabiti za polima, betri za lithiamu za hali ya sulfidi, na betri za lithiamu ya hali dhabiti ya oksidi.Betri ya lithiamu ya hali ya polima ina utendakazi mzuri wa usalama, betri ya lithiamu ya hali ya sulfidi ni rahisi kuchakatwa, na betri ya lithiamu ya hali ya oksidi ina upitishaji wa hali ya juu zaidi.Kwa sasa, makampuni ya Ulaya na Amerika yanapendelea mifumo ya oksidi na polymer; Makampuni ya Kijapani na Kikorea yanayoongozwa na Toyota na Samsung yanapenda zaidi mifumo ya sulfidi; Uchina ina watafiti katika mifumo yote mitatu, na kwa ujumla inapendelea mifumo ya oksidi, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2.

Kielelezo 2 Mpangilio wa uzalishaji wa betri za lithiamu za hali dhabiti za kampuni za betri na kampuni kuu za magari

Kwa mtazamo wa maendeleo ya utafiti na maendeleo, Toyota inatambuliwa kama mojawapo ya wachezaji wenye nguvu zaidi katika uwanja wa betri za lithiamu za hali imara katika nchi za kigeni. Toyota ilipendekeza kwa mara ya kwanza maendeleo yanayofaa mwaka wa 2008 iliposhirikiana na Ilika, kuanzisha kwa betri ya lithiamu ya hali dhabiti.Mnamo Juni 2020, magari ya umeme ya Toyota yaliyo na betri za lithiamu za hali zote tayari yamefanya majaribio ya kuendesha gari kwenye njia ya majaribio.Sasa imefikia hatua ya kupata data ya kuendesha gari.Mnamo Septemba 2021, Toyota ilitangaza kwamba itawekeza dola bilioni 13.5 ifikapo 2030 kutengeneza betri za kizazi kijacho na minyororo ya usambazaji wa betri, pamoja na betri za serikali dhabiti za lithiamu.Ndani ya nchi, Guoxuan Hi-Tech, Qingtao New Energy, na Ganfeng Lithium Industry ilianzisha njia ndogo za uzalishaji wa betri za lithiamu nusu-imara mwaka wa 2019.Mnamo Septemba 2021, betri ya lithiamu ya hali ya juu ya Jiangsu Qingtao 368Wh/kg ilipitisha uthibitisho wa ukaguzi wa kitaifa, kama inavyoonyeshwa katika Jedwali la 2.

Jedwali 2 Mipango ya uzalishaji wa betri ya hali madhubuti ya makampuni makubwa

Uchambuzi wa mchakato wa betri za lithiamu zenye msingi wa oksidi, mchakato wa kushinikiza moto ni kiungo kipya

Teknolojia ngumu ya usindikaji na gharama kubwa za uzalishaji daima zimezuia maendeleo ya viwanda ya betri za lithiamu za hali dhabiti. Mabadiliko ya mchakato wa betri za hali dhabiti za lithiamu huonyeshwa hasa katika mchakato wa utayarishaji wa seli, na elektroli na elektroliti zao zina mahitaji ya juu zaidi kwa mazingira ya utengenezaji, kama inavyoonyeshwa katika Jedwali la 3.

Jedwali la 3 Uchambuzi wa mchakato wa betri za lithiamu zenye hali dhabiti zenye oksidi

1. Utangulizi wa vifaa vya kawaida - vyombo vya habari vya moto vya lamination

Utangulizi wa utendakazi wa mfano: Vyombo vya habari vya moto vya lamination hutumiwa hasa katika sehemu ya mchakato wa usanisi wa seli zote za betri za lithiamu. Ikilinganishwa na betri ya jadi ya lithiamu, mchakato wa kubofya moto ni kiungo kipya, na kiunga cha sindano ya kioevu hakipo. mahitaji ya juu.

Usanidi wa bidhaa otomatiki:

• Kila kituo kinahitaji kutumia 3 ~ 4 axis servo motors, ambayo hutumiwa kwa lamination lamination na gluing kwa mtiririko huo;

• Tumia HMI ili kuonyesha halijoto ya kupasha joto, mfumo wa kupokanzwa unahitaji mfumo wa kudhibiti PID, ambao unahitaji kihisi joto cha juu zaidi na unahitaji kiasi kikubwa zaidi;

• Kidhibiti PLC kina mahitaji ya juu zaidi juu ya usahihi wa udhibiti na muda mfupi wa mzunguko. Katika siku zijazo, mtindo huu unapaswa kuendelezwa ili kufikia lamination ya ultra-high-speed ya kushinikiza moto.

Watengenezaji wa vifaa ni pamoja na: Xi'an Tiger Electromechanical Equipment Manufacturing Co., Ltd., Shenzhen Xuchong Automation Equipment Co., Ltd., Shenzhen Haimuxing Laser Intelligent Equipment Co., Ltd., na Shenzhen Bangqi Chuangyuan Technology Co., Ltd.

2. Utangulizi wa vifaa vya kawaida - mashine ya kutupa

Utangulizi wa kazi ya mfano: Tope la unga uliochanganywa hutolewa kwa kichwa cha kutupwa kupitia kifaa cha mfumo wa kulisha kiotomatiki, na kisha kutumika kwa scraper, roller, micro-concave na njia zingine za mipako kulingana na mahitaji ya mchakato, na kisha kukaushwa kwenye handaki ya kukausha. Tape ya msingi pamoja na mwili wa kijani inaweza kutumika kwa kurejesha nyuma. Baada ya kukausha, mwili wa kijani unaweza kuchujwa na kupunguzwa, na kisha kukatwa kwa upana ulioainishwa na mtumiaji ili kutupa nyenzo za filamu tupu na nguvu fulani na kubadilika.

Usanidi wa bidhaa otomatiki:

• Servo hutumiwa hasa kwa kurudisha nyuma nyuma na kufungua, kurekebisha kupotoka, na kidhibiti cha mvutano kinahitajika ili kurekebisha mvutano kwenye sehemu ya kurudi nyuma na kufuta;

• Tumia HMI kuonyesha halijoto ya kukanza, mfumo wa kuongeza joto unahitaji mfumo wa kudhibiti PID;

• Mtiririko wa uingizaji hewa wa feni unahitaji kudhibitiwa na kibadilishaji masafa.

Watengenezaji wa vifaa ni pamoja na: Zhejiang Delong Technology Co., Ltd., Wuhan Kunyuan Casting Technology Co., Ltd., Guangdong Fenghua High-tech Co., Ltd. - Tawi la Vifaa la Xinbaohua.

3. Utangulizi wa vifaa vya kawaida - kinu cha mchanga

Utangulizi wa utendakazi wa kielelezo: Imeboreshwa kwa matumizi ya shanga ndogo sana za kusaga, kutoka kwa mtawanyiko unaonyumbulika hadi usagaji wa nishati ya juu zaidi kwa kazi nzuri.

Usanidi wa bidhaa otomatiki:

• Vinu vya mchanga vina mahitaji ya chini kwa udhibiti wa mwendo, kwa ujumla hawatumii servos, lakini hutumia motors za kawaida za chini kwa mchakato wa uzalishaji wa mchanga;

• Tumia kibadilishaji masafa kurekebisha kasi ya kusokota, ambayo inaweza kudhibiti usagaji wa nyenzo kwa kasi tofauti za mstari ili kukidhi mahitaji tofauti ya usagaji wa nyenzo tofauti.

Watengenezaji wa vifaa ni pamoja na: Wuxi Shaohong Powder Technology Co., Ltd., Shanghai Rujia Electromechanical Technology Co., Ltd., na Dongguan Nalong Machinery Equipment Co., Ltd.