Япония запускает `` атаку '' на твердотельные батареи

Япония жаждет вернуться в область лития.

Не так давно японские СМИ сообщили, что с мая этого года Министерство экономики, торговли и промышленности инвестирует 1,6 миллиарда иен в Toyota, Honda, Nissan, Matsushita, GS Yuasa, Toray, Asahi Kasei, Mitsui Chemicals, Mitsubishi Chemical и др. Крупные автопроизводители, производители аккумуляторов и материалов совместно разрабатывают твердотельные аккумуляторы.

Согласно имеющимся данным, Министерство экономики, торговли и промышленности входит в состав Департамента центрального правительства Японии. Он в основном отвечает за повышение жизнеспособности частной экономики, обеспечение плавного развития внешнеэкономических связей, обеспечение экономического и промышленного развития, стабилизацию поставок минеральных ресурсов и энергии и поддержание эффективности.

Очевидно, что твердотельная батарея поднялась до национального стратегического уровня, и внутренняя производственная цепочка верхнего уровня была собрана. Решимость Японии захватить лидерские позиции в секторе твердотельных аккумуляторов очевидна. Возвращение рыночной доли аккумуляторных батарей, захваченной китайскими и корейскими компаниями, было интерпретировано японскими национальными СМИ как одна из целей усилий правительства по расширению исследований и разработок полностью твердотельных батарей.

Согласно данным, представленным Nihon Keizai Shimbun, в области автомобильных аккумуляторов в 2013 году на долю японских компаний приходилось около 70% мировой доли. Японские компании сократились до 2016г. На 41%.

2013 год действительно стал «водоразделом» в развитии литиевых батарей. До этого литиевые батареи в основном использовались в области бытовой электроники. Рынок зрелый и стабильный. С 2013 года в мире начали быстро расти автомобили на новой энергии, а индустрия аккумуляторных батарей росла даже до величественной жизнеспособности.

Несмотря на преимущество первопроходца индустриализации литий-ионных технологий (первая в мире литий-ионная батарея была впервые произведена серийно японской корпорацией SONY в 1991 году), она полностью разделяла дивиденды литиевой промышленности, но многократное влияние на политику, рынки и стратегии развития. Далее, перед лицом яростного наступления растущих китайских и корейских компаний, производящих аккумуляторные батареи, Япония смогла сохранить пассивное сокращение в области литиевых батарей в последние годы.

Фактически, согласно данным, предоставленным JFD, доля мирового рынка литиевых батарей в Японии упала примерно до 15% в 2016 году.

Очевидно, что правительство и предприятия Японии не могут принять такую ситуацию. Это революционный план, предложенный японским обществом для полной разработки твердотельных батарей, которые признаны батареями следующего поколения. По подсказкам японского макета в области твердотельных батарей можно сделать вывод, что это не будет «воздушная пушка».

В области твердотельных аккумуляторов Япония будет неуклонно и неуклонно сосредотачиваться на едином стиле основных технологий.

Перед официальным финансированием, чтобы гарантировать освоение мировых автомобильных твердотельных аккумуляторов, Министерство экономики, торговли и промышленности Японии рассматривает возможность обращения в Международную электротехническую комиссию (МЭК) для содействия разработке международных стандартов.

В апреле 2018 года Министерство экономики, торговли и промышленности и Японское агентство по развитию технологий новой энергетики (NEDO) объявили, что разработают метод оценки испытаний твердотельных литиевых батарей, отражающий международные стандарты и спецификации, в течение 2022 года. стратегия для твердотельных литиевых батарей.

В дополнение к сверхсознанию, выраженному на уровне рыночных правил, сосредоточение внимания на исследованиях технологии твердотельных аккумуляторов в большом количестве университетов, институтов и предприятий в Японии предоставило Японии твердую мощь для содействия индустриализации твердотельных аккумуляторов. -государственные аккумуляторы.

Университет / учреждение

В 2011 году профессор Такуно из Восточного технологического университета и другие люди и Toyota Motor совместно разработали новый твердый электролит и впоследствии улучшили материал, изменив тип элемента. В 2016 году ионная проводимость твердого электролита была более чем в два раза выше, чем у органического электролита. Удельная мощность аккумулятора более чем в 3 раза. После того, как прототип твердой батареи был многократно заряжен и разряжен в лаборатории 1000 раз, емкость практически не уменьшилась.

В 2014 году профессор Ямада и другие из Токийского университета использовали электролит с высокой концентрацией, чтобы сократить время зарядки аккумулятора до 1/3 от обычного литий-ионного аккумулятора, и это им удалось. В твердом горючем густом электролите, разработанном в 2017 году, в качестве органического растворителя используется огнестойкий триметилфосфат. При нагревании до 200 градусов Цельсия он будет производить пламя, которое может погасить пламя, и даже имеет средство пожаротушения литий-ионной батареи.

Западный профессор Университета Кодзи в Окаяме успешно разработал положительный электрод, связанный с зарядом-разрядом. Покрывая поверхность частицы материала положительного электрода частицами, содержащими титан и рутений, тестовая батарея может заряжаться в 5 раз быстрее, чем обычная литий-ионная батарея.

Кроме того, Такада Хироши, заместитель директора Национального исследовательского института материалов Японии, разработал новую систему анодных материалов, которая может увеличить емкость анода примерно в 10 раз по сравнению с существующими литий-ионными батареями, и ожидается, что емкость батареи увеличится. примерно на 50%.

Ведущая компания по производству оптического стекла Ohara Seisakusho (Mitsui) также разработала стеклянный добавочный материал, который может подавить снижение емкости в условиях быстрой зарядки и низких температур - LICGC. Когда LICGC смешивается с материалом положительного электрода твердой батареи, он быстро разряжается со скоростью, в 3 раза превышающей скорость зарядки батареи, что примерно на 40% больше, чем у обычной литий-ионной батареи, и примерно на 25% при температуре минус 20 ° С.

Тойота

Среди японских компаний Toyota признана одной из самых авторитетных компаний в области твердотельных аккумуляторов.

Еще в 2010 году Toyota представила твердотельный сульфидный аккумулятор. К 2014 году сообщалось, что удельная энергия твердотельной батареи прототипа Toyota достигла 400 Втч / кг. По состоянию на февраль 2017 года количество патентов на твердотельные батареи Toyota достигло 30, что намного превышает количество патентов других компаний.

В октябре 2017 года Toyota объявила, что инвестировала более 200 человек в ускорение разработки технологии твердотельных аккумуляторов. В декабре того же года Toyota и Panasonic объявили, что они будут совместно разрабатывать твердотельные батареи, чтобы способствовать популяризации электромобилей с помощью передовых аккумуляторных технологий.

В том же месяце Toyota еще раз объявила, что планирует выпустить 10 электромобилей в 2020 году и коммерциализировать следующее поколение твердотельных батарей. Впоследствии эту новость подтвердил исполнительный директор Toyota Material Engineering Шигеки Сузуки, и после этой новости Toyota полностью осуществит коммерциализацию полностью твердотельных батарей к 2020 году.

TDK

TDK - известный в Японии бренд электронной промышленности. Уже давно является лидером в области электронного сырья и компонентов. Компания ATL, хорошо известная китайцам, является дочерней компанией TDK.

В ноябре 2017 года TDK объявила о разработке первой в мире цельнокерамической твердой батареи, в которой для зарядки и разрядки используется небольшая технология SMD - CeraCharge, новая батарея размером 4,5 × 3,2 × 1,1 мм, номинальное напряжение 1,4 В, емкость 100 мкАч, количество циклов заряда и разряда может превышать 1000 раз, и ожидается, что он будет запущен в серийное производство и поставлен весной 2018 года.

По сообщениям японских СМИ, TDK будет использовать австрийский завод для создания CeraCharge с ежемесячной производительностью 20 000–30 000 штук.

Чтобы реализовать план массового производства, TDK также планирует инвестировать 100 миллиардов иен в инвестиции в оборудование в период с 2018 по 2020 год. Цель состоит в том, чтобы увеличить доход от продуктов для нанесения пленки, включая литий-ионные батареи, на 60% в 2016 году по сравнению с 2016 годом. 400 миллиардов иен.

Murata Manufacturing Co., Ltd.

В 2005 году компания Murata Manufacturing Co., Ltd., профессиональный производитель электронных компонентов в Японии, объявила о разработке мощных литий-ионных вторичных батарей. В 2015 году началось массовое производство малогабаритных литий-ионных аккумуляторных батарей с использованием титаната лития.

В 2016 году из-за сокращения первоначальной основной выручки от бизнеса Murata установила цену в 17,5 млрд иен, которая была передана бизнесу Sony по производству аккумуляторов. Sony осуществила коммерциализацию первого в мире литий-ионного аккумулятора. В рамках этой сделки Sony передаст Мурате техническую мощь и деловой опыт, накопленные в области производства аккумуляторов.

Исходя из этого, Murata поставила перед собой цель дальнейшего расширения бизнеса литий-ионных аккумуляторов. Согласно плану, Murata выпустит на рынок твердотельные батареи примерно в 2019 году.

Кроме того, японские компании NGK, Mitsubishi Gas Chemical, Toray, Panasonic, Sumitomo Chemical и другие производители также с оптимизмом смотрят на рыночные перспективы всех твердотельных батарей, ускоряя разработку соответствующих материалов.

Цель Mitsubishi Gas Chemicals - разработать твердые электролиты для полностью твердотельных батарей к 2020 году и как можно скорее вывести на рынок аккумуляторные материалы нового поколения.

Страница содержит содержимое машинного перевода.