Характеристики разработки твердотельных литий-ионных аккумуляторов и смежных отраслей

Можно сказать, кто освоил аккумуляторную батарею, кто освоил транспортное средство новой энергии. В развитии многих технологий аккумуляторных батарей твердотельные литиевые батареи рассматриваются как новый виток развития, поддерживаемые рядом ведущих экспертов и ученых в мире, несколькими научно-исследовательскими институтами, компаниями и большим притоком средств на исследования и разработки. . Литиевые батареи - стратегическая командная высота. От технологических патентов до экспериментального массового производства началась тяжелая битва.

Производство аккумуляторов в «весенне-осенний период»

Долгосрочное развитие автомобильной промышленности новой энергетики требует технологических резервов. Хотя теоретически возможно значительно увеличить пробег за счет увеличения нагрузки на аккумулятор, это также увеличивает стоимость и вес системы питания. С точки зрения экономии и безопасности увеличение удельной энергии батареи - правильный выбор.

Нет сомнений в том, что литий-ионные батареи в ближайшем будущем останутся лучшим вариантом для энергетики, бытовой электроники и малых и средних накопителей энергии. Согласно китайской «Дорожной карте по энергосбережению и технологиям новых энергетических транспортных средств», к 2020 году целевой показатель плотности энергии для силовых элементов чисто электромобиля составит 300 Втч / кг, целевой показатель на 2025 год - 400 Втч / кг, а целевой показатель на 2030 год. составляет 500 Втч / кг. Очевидно, будь то литий-железо-фосфатная батарея или трехкомпонентная литиевая батарея, сделать это сложно.

С апреля по июль 2017 года автору посчастливилось участвовать в исследованиях, совместно проводимых отделением по применению аккумуляторных батарей Китайской ассоциации химической и физической энергетики и Китайской ассоциацией 100 электромобилей. В то время «твердая литиевая батарея» была лишь концепцией, которую думали несколько исследователей в Китае. Но в настоящее время многие компании начали «большой шаг» в секторе твердотельных литиевых батарей, автомобильная промышленность с новой энергией, обеспокоенная жизненными проблемами, срочно нуждается в твердотельных батареях для практического применения.

Литиевые твердотельные батареи выделяются

Твердые литий-ионные аккумуляторы привлекательны для отрасли, поскольку, как ожидается, они решат две «проблемы», которые в настоящее время преследуют промышленность аккумуляторных батарей: угрозы безопасности и низкая плотность энергии.

Сяочэнвэй, исследователь из 18-го института Китайской корпорации электронных технологий, считает, что долгосрочная промышленная аккумуляторная система может включать твердые литиевые, литиево-серные и воздушно-литиевые батареи. Что касается текущей рыночной ситуации, то некоторые иностранные компании разработали полностью твердотельные литиевые батареи с плотностью энергии 300-400 Втч / кг, что, как ожидается, станет важным направлением развития для следующего поколения мощностей с высокой плотностью энергии. и технология аккумуляторных батарей.

Понятно, что, помимо высокой безопасности и высокой плотности энергии, литиевые твердотельные батареи также имеют длительный срок службы (сообщается, что тонкопленочные цельнотвердые литий-металлические батареи могут циклически повторяться 45000 раз), широкий диапазон рабочих температур (ожидается, что максимальная рабочая температура достигнет 300 ° C или даже выше) и ширины электрохимического окна (возможно, 5 В).), с гибкими преимуществами (могут быть изготовлены в тонкопленочных батареях и гибких батареях), легко для восстановления (теоретически без жидких отходов, относительно проста в обращении) и другие преимущества. Таким образом, репутация Сюй Хуачэна как г-на Цзичжузунцзянцзи считает, что батареи следующего поколения наиболее близки по практичности к твердотельным литиевым батареям.

Кроме того, некоторые специалисты считают, что оборудование для производства твердотельных литиевых аккумуляторов насчитывает около 80 единиц, которые можно расширить до традиционных литиевых аккумуляторов. Однако к производственной среде предъявляются более высокие требования. Это, несомненно, еще один процесс коммерциализации твердотельных литиевых батарей. Главное преимущество.

Макеты отечественного предприятия процесс твердотельной литиевой батареи

Твердые литиевые батареи изучаются с 1950-х годов. Однако в первые дни электрохимические свойства, безопасность и инженерное производство твердотельных литиевых батарей не соответствовали требованиям приложения. В последние годы произошел значительный прорыв в материалах твердых электролитов, особенно в материалах сульфидных электролитов, и технология твердотельных литиевых батарей постепенно начала привлекать внимание всего мира. В реальности литий нелегко увидеть, но отечественные компании добились значительных успехов в производстве твердотельных литий-ионных аккумуляторов.

Аккумуляторная компания Shijiawei, которая произвела первый выстрел в отечественное общественное мнение. В ноябре 2016 года компания Jiawei провела «первую в мире конференцию по твердотельным литиевым батареям и быстро заряжаемым батареям». В конце 2017 года он объявил, что может массово производить твердые литиевые батареи. Понятно, что электролит, используемый компанией, представляет собой гелевую смесь (которая относится к категории жидких литий-ионных аккумуляторов), которая также подвергается сомнению в промышленности, поскольку «твердотельный» не является твердотельным литиевым аккумулятором.

И Чэн Синьэн вмешался в процесс производства литиевых батарей с помощью метода приобретения. 24 ноября 2017 года Yi Cheng Xineng объявил, что планирует приобрести 70 миллионов юаней акций Henan Pingneng Lithium Power Company. Согласно источнику, Yi Cheng Xineng, компания фотоэлектрической промышленности с серьезными потерями в своей основной отрасли, имеет только концептуальное описание флагманской твердотельной литиевой батареи, но не поддерживает ключевые данные, такие как плотность энергии, безопасность , и количество циклов. Также сложно выразить оптимизм в отношении технической поддержки проекта.

В отличие от двух компаний, упомянутых выше, структура литиевой промышленности более практична. 6 декабря 2017 года представители литиевой промышленности объявили, что планируют инвестировать не более 250 миллионов юаней в строительство линии по производству литиевых батарей первого поколения. Стоит упомянуть, что доктор Сюсяосюн, эксперт по твердотельным батареям и бывший исследователь Института материалов Китайской академии наук, заключил соглашение о стратегическом сотрудничестве с литиевой промышленностью, направленное на индустриализацию твердотельных литиевых батарей в течение трех годы.

Я хочу представить здесь доктора Сюйсяосюн, руководителя проекта «Цельнотвердые литий-ионные аккумуляторы энергии» в рамках новой энергетической области «Двенадцатый пятилетний план» Министерства науки и технологий. Он давно занимается разработкой технологии твердотельных аккумуляторов. Общественная информация показывает, что на данный момент он подал более 30 патентов (6 международных патентов и 27 китайских патентов), из которых 11 патентов были зарегистрированы.

Кроме того, активно действуют предприятия, входящие в цепочку производства аккумуляторов. Эпоха Ningde, BYD, Bic Battery, Wotema, Zhongtian Technology и Dangsheng Technology - все они имеют компоновку твердотельных литиевых батарей. Среди них, в эпоху Ниндэ, соответствующие исследования и разработки проводились в направлении твердотельных батарей на основе полимеров и сульфидов, и был достигнут предварительный прогресс. Zhongtian Technology Group и Циндаоский энергетический институт Китайской академии наук подписали контракт на разработку высокопроизводительных твердотельных литиевых батарей.

Автор считает, что накопление технологий отечественными предприятиями в области твердотельных литиевых аккумуляторов не так хорошо, как у зарубежных гигантов, но аккумуляторы и связанные с ними компании, которые занимают лидирующие позиции в Китае, используют технологические резервы. Продвижение китайской индустрии аккумуляторных батарей в этой области находится на переднем крае всего мира. Хотя массовое производство по-прежнему нереально до 2020 года, как сказал академик Чэньлицюань из Китайской инженерной академии: «Если плотность энергии будет увеличиваться, это необходимо учитывать с этого момента. Твердые литиевые батареи». Он сказал, что мы должны решительно поддерживать идею разработка и индустриализация твердых литиевых батарей, так что промышленность литиевых батарей Китая от лидера. Разработка твердой литиевой батареи, срочно!

Страница содержит содержимое машинного перевода.