Il momento critico per le batterie a stato solido?

Il momento critico per le batterie a stato solido?

Essendo una delle aree di investimento più desiderate nella tecnologia delle batterie, le batterie a stato solido presentano vantaggi distinti rispetto alle batterie liquide tradizionali in termini di densità energetica e sicurezza.Sono ampiamente considerate la tecnologia di batteria di prossima generazione più promettenteCon la produzione su larga scala di batterie a stato solido, ciò significa che l'industria ha raggiunto una svolta commerciale?

Recentemente, la China Science and Technology Fusion Energy ha aumentato con successo la produzione e ha lanciato le sue batterie a stato solido da 628Ah e 314Ah.Come uno dei più popolari campi di investimento nelle batterie, le batterie a stato solido presentano notevoli vantaggi rispetto alle batterie liquide tradizionali in termini di densità energetica e sicurezza, attirando un'attenzione diffusa nel settore.Con la produzione su scala di batterie a stato solido, segna una pietra miliare commerciale per l'industria?

Accelerazione dell'industrializzazione delle batterie semisolidi

Attualmente, le batterie al litio più diffuse sul mercato utilizzano elettroliti liquidi come vettori di trasmissione.l' elettrolita liquido può facilmente riscaldarsiLa sostituzione di elettroliti liquidi con elettroliti solidi può risolvere fondamentalmente i problemi di sicurezza delle batterie al litio,Infine, la domanda di una maggiore densità energetica e di prestazioni migliori è soddisfatta.

Si sa che le batterie a stato solido discusse nel settore si riferiscono in genere a batterie semisolidi, quasi-solidi,o batterie ibride solido-liquido con un contenuto ridotto di elettroliti compreso tra il 5% e il 15%Questi conservano un certo numero di elettroliti liquidi, rendendoli fattibili per la produzione di massa in termini di progettazione del materiale, processo di fabbricazione, produzione di attrezzature e costo.

"Sfruttando la solida base produttiva della nuova catena dell'industria energetica,Le aziende cinesi di batterie hanno compiuto notevoli progressi nella ricerca e nello sviluppo della tecnologia delle batterie a stato solido e nella struttura della catena industrialeCon la produzione di massa di batterie semi-solide da parte di aziende cinesi come WeLion New Energy, Qingtao Energy e Ganfeng Lithium,Le batterie semisolide hanno veramente raggiunto l'industrializzazione in senso economico, " ha detto Yu Qingjiao, segretario generale della New Battery Technology Innovation Alliance di Zhongguancun, al recente Summit 2024 dell'ecosistema dell'industria delle batterie a stato solido.Ha sottolineato che l'applicazione commerciale delle batterie a stato solido si sta avvicinando., e chi cattura il terreno alto dell'industria prima guadagnerà l'iniziativa nello sviluppo.

Sfide nella commercializzazione delle batterie a stato solido

Nonostante la produzione di massa e l'applicazione delle batterie semisolidi, la commercializzazione delle batterie a stato completamente solido deve ancora affrontare una serie di sfide in termini di tecnologia e costi.

La sostituzione di elettroliti liquidi con elettroliti solidi comporta un problema tecnico fondamentale di selezione del materiale.e ossidoGli elettroliti solidi polimerici sono facili da elaborare, compatibili con i processi di fabbricazione a secco e a umido e presentano la minore difficoltà di produzione di massa, ma hanno una bassa conduttività.Le imprese europee si concentrano principalmente su questa via tecnicaI solfuri hanno le migliori prestazioni, ma sono sensibili all'umidità dell'aria e alla maggior parte dei solventi polari e la fabbricazione di celle richiede la pressione di apparecchiature di pressatura isostatica.che porta a costi elevatiLe aziende cinesi come CATL, BYD ed EVE Energy preferiscono questa via tecnica.

"Le batterie completamente a stato solido rappresentano un'innovazione completa in materia di materiali, processi di produzione di celle e attrezzature di produzione.La catena industriale subirà cambiamenti rivoluzionariMiao Lixiao, direttore generale della ricerca e sviluppo delle tecnologie di frontiera di SVolt Energy, ha osservato che le batterie a stato solido devono affrontare sfide nella progettazione e nel riciclaggio dei sistemi.le batterie liquide usano separatori per avvolgere gli elettrodi per evitare disallineamenti che potrebbero causare cortocircuitiTuttavia, le batterie a stato solido non hanno separatori e gli strati impilati si densificano a pressione ultra elevata.che rende i bordi degli elettrodi soggetti a rottura e disallineamento"Le batterie a stato solido sono come gli hamburger, stratificate con ingredienti che possono fuoriuscire dai bordi sotto pressione, portando a cortocircuiti,mentre le batterie liquide sono come pancake arrotolati, avvolti per evitare cortocircuiti".

Attualmente il costo delle batterie a stato solido è superiore a quello delle batterie liquide.000 yuan per chilogrammoTuttavia, gli elettroliti solidi rappresentano oltre il 20% della massa delle celle, e tali prezzi sono probabilmente inaccettabili sul mercato".

Pitao, presidente della Hunan Zhongke Xingcheng Graphite Co., Ltd., ha sottolineato: "Ogni azienda ha le sue caratteristiche tecniche.la catena industriale a monte è in uno stato di attesaLe batterie a stato solido hanno bisogno di una direzione relativamente determinata per l'upstream e il downstream per configurare i prodotti di conseguenza, evitando maggiori costi di investimento di capitale".

Raggiungere 1+1>2 attraverso la progettazione di materiali compositi

A causa di percorsi tecnici poco chiari e di spazi di riduzione dei costi, le aziende del settore scelgono di passare gradualmente dal semi-solido al completamente solido.

"Ci sono differenze nel percorso delle batterie a stato solido e una concorrenza differenziata promuoverà l'espansione delle applicazioni delle batterie a stato solido", ha detto Xu Hangyu,Direttore della ricerca scientifica e dello sviluppo di WeLion New EnergyEgli ritiene che attualmente un singolo materiale elettrolitico solido non possa soddisfare le esigenze delle batterie a stato solido.compensare le carenze dei materiali monoelettrolitici pur essendo compatibili con la maggior parte dei processi e delle apparecchiature tradizionali delle batterie al litio liquidoCombinando i vantaggi degli elettroliti solidi di ossido e polimeri, WeLion New Energy ha industrializzato batterie miste solido-liquido, con prodotti utilizzati a bassa potenza,veicoli a nuova energia, e campi di accumulo di energia.

"Ogni tipo di materiale ha i suoi vantaggi e svantaggi.che crede anche che le batterie a stato solido composite siano un modo efficace per ottenere una produzione su larga scala"Le batterie a stato solido non possono essere fatte un'opera d'arte, i prodotti sono molto costosi, diverse volte o addirittura dieci volte di più delle batterie liquide,che non sarebbero mai fattibili per applicazioni nei veicoli. "

Su Min, direttore del dipartimento R&D dei materiali cellulari di Wanxiang 123 Co., Ltd., ritiene che sia semi-solido o completamente a stato solido, vi sia una densità di energia ottimale.Non esiste una soluzione tecnologica unica■ tutti mezzi tecnici per affrontare i rischi per la sicurezza in caso di elevati bisogni specifici di energia.Il superamento dei problemi tecnici e di industrializzazione delle batterie a stato solido richiede gli sforzi collettivi di tutta l'industria.