การพัฒนาปัจจุบันของแบตเตอรี่ของรัฐ?

แบตเตอรี่ Solid-State หมายถึงแบตเตอรี่ที่ผลิตโดยใช้อิเล็กโทรดแบบโซลิดสเตทและอิเล็กโทรไลต์แบบโซลิดสเตท แตกต่างจากแบตเตอรี่รูปแบบของเหลวที่มีอยู่พวกเขาเป็นหนึ่งในทิศทางหลักสําหรับการพัฒนาของแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ในอนาคต เมื่อเร็ว ๆ นี้, เมื่อกลุ่มโฟล์คสวาเก้นประกาศของไตรมาสที่สองรายงานทางการเงิน, โฟล์คสวาเก้นกลุ่มซีโอเอ Herbert Diss กล่าวว่าโฟล์คสวาเก้นแผนอิสระผลิตแบตเตอรี่ของรัฐที่เป็นของแข็ง, และการผลิตมวลอาจเริ่มต้นใน 2024 หรือ 2025. ตามแห่งชาติ "พลังงานประหยัดและพลังงานยานพาหนะใหม่ Roadmap เทคโนโลยี"โดย 2025 เป้าหมายความหนาแน่นของแบตเตอรี่ลิเธียมสําหรับยานพาหนะไฟฟ้าบริสุทธิ์เป็น 400Wh / kg และเป้าหมายใน 2030 เป็น 500Wh / kg เท่าที่แบตเตอรี่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันเป็นกังวลคอขวดทางเทคนิคที่มีอยู่ในขั้นตอนนี้ทําให้มันยากที่จะบรรลุเป้าหมายดังกล่าวข้างต้น

หากความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานคือการบรรลุเป้าหมายของความหนาแน่นของพลังงานมากกว่า 500Wh / kg ตามที่กําหนดระบบแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เหลวที่มีอยู่อาจจะไม่มีอํานาจ ในฐานะที่เป็นรุ่นต่อไปกระบวนการผลิตเทคโนโลยีแบตเตอรี่สําหรับ 500Wh / กิโลกรัม, การวิจัยและพัฒนาของระบบแบตเตอรี่ของรัฐที่เป็นของแข็งได้กลายเป็นความต้องการที่เข้มงวด การพัฒนาอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่ต้องใช้พลังงานสํารองทางเทคนิคใหม่ และแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนที่มั่นคงคาดว่าจะเป็นเส้นทางเทคโนโลยีที่โดดเด่นสําหรับรุ่นต่อไปของแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานยานยนต์ มันไม่ได้เป็นเพียงทิศทางการพัฒนาที่สําคัญสําหรับแบตเตอรี่รองในอนาคต แต่ยังเป็นงานที่สําคัญในปัจจุบัน

ข้อดีของแบตเตอรี่ของแข็งรัฐเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ ternary คืออะไร? แรกของทุกในแง่ของความหนาแน่นของพลังงาน, หน้าต่างไฟฟ้าของอิเล็กโทรไลอินทรีย์ที่ใช้ในปัจจุบันใน ternary และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอื่น ๆ ที่มี จํากัด และมันเป็นเรื่องยากที่จะเข้ากันได้กับขั้วบวกลิเธียมโลหะและวัสดุแคโทดที่มีศักยภาพการพัฒนาขึ้นใหม่ อย่างไรก็ตาม, ของแข็งอิเล็กโทรไลโดยทั่วไปมีความจุไฟฟ้ากว้างกว่าอิเล็กโทรไลอินทรีย์. หน้าต่างเคมีช่วยเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ ประการที่สองในแง่ของปริมาณตั้งแต่อิเล็กโทรไลต์จะถูกแทนที่ด้วยอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งปริมาณของแบตเตอรี่ที่เป็นของแข็งจะเล็กลงภายใต้ความหนาแน่นของพลังงานเดียวกัน แบตเตอรี่โซลิดสเตทจะเล็กลงด้วยปริมาณเดียวกัน ภายใต้สถานการณ์ที่ความหนาแน่นของพลังงานยังคงเหมือนเดิมมวลและปริมาณของแบตเตอรี่ที่เป็นของแข็งของรัฐที่มีประจุเดียวกันจะเล็กกว่าแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลของเหลว ไม่เพียง แต่ที่, เพราะไม่มีอิเล็กโทรไลในแบตเตอรี่ที่เป็นของแข็งของรัฐ, มันเป็นเรื่องง่ายที่จะปิดผนึกมัน. เมื่อใช้ในอุปกรณ์ขนาดใหญ่เช่นรถยนต์ไม่จําเป็นต้องเพิ่มท่อระบายความร้อนเพิ่มเติมควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ ซึ่งจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในขณะที่ลดน้ําหนักของตัวเอง หลังจากใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งขั้วลบกราไฟท์สามารถเปลี่ยนได้ด้วยลิเธียมโลหะซึ่งจะช่วยลดน้ําหนักของแบตเตอรี่ทั้งหมดได้อย่างมาก

จากมุมมองของรูปแบบของแบตเตอรี่ของรัฐที่เป็นของแข็งในประเทศต่างๆ, โตโยต้าเป็นขั้นสูงมากขึ้นในเทคโนโลยี. มันเปิดตัวแบตเตอรี่ซัลไฟด์โซลิดสเตทในปี 2010 ในปี 2014 ความหนาแน่นของพลังงานของต้นแบบทดลองของแบตเตอรี่ถึง 400Wh / kg ณ เดือนกุมภาพันธ์ 2017, ของโตโยต้า solid-state สิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ถึง 30, ไกลสูงกว่าบริษัทอื่น ๆ. ตามผู้บริหารโตโยต้า, โตโยต้าจะตระหนักถึงอุตสาหกรรมของ sulfide โซลิดสเตทแบตเตอรี่ใน 2020. นอกจากนี้ซัมซุงยังประสบความสําเร็จผลบางอย่างโดยใช้ซัลไฟด์ที่ใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งเพื่อทดลองใช้ผลิต 2000mAh, 175Wh / kg เคลือบแบตเตอรี่รองของแข็งทั้งหมด

บริษัทในประเทศ CATL ยังค่อนข้างเป็นผู้ใหญ่ในแบตเตอรี่ของรัฐซัลไฟด์และกําลังเร่งการพัฒนาของ sulfide ทั้งหมดที่เป็นของแข็งของรัฐแบตเตอรี่ลิเธียมสําหรับ EVs นอกจากนี้, มันเป็นที่น่าสังเกตว่า Ganfeng ลิเธียมได้เสร็จสิ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้รุ่นแรกของแบตเตอรี่แข็งรัฐการวิจัยและการพัฒนาโครงการสายนําร่อง, และตัวอย่างที่ได้ผ่านการตรวจสอบของจีนรถยนต์สถาบันวิจัยรถยนต์ศูนย์ตรวจสอบ, และโครงการที่มีการปฏิบัติที่ประสบความสําเร็จไม่เคยมาก่อนในประเทศจีน, ซึ่งเป็นผู้นําระหว่างประเทศความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีคาดว่าจะบรรลุการผลิตมวลใน 2019.

เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ ternary, แบตเตอรี่ที่เป็นของแข็งของรัฐมีข้อดีมากมายทําไมพวกเขาได้รับไม่สามารถบรรลุการผลิตมวล? กุญแจสําคัญในแบตเตอรี่ที่เป็นของแข็งรัฐเป็นวัสดุอิเล็กโทรไลต์ของรัฐที่เป็นของแข็ง เหตุผลที่สําคัญที่สุดสําหรับความยากลําบากในการพัฒนาของแบตเตอรี่ของรัฐที่เป็นของแข็งในขั้นตอนนี้คือความล้มเหลวของวัสดุอิเล็กโทรไลต์เพื่อให้บรรลุความก้าวหน้า ไม่มีอิเล็กโทรไลท์ที่เป็นของแข็งอนินทรีที่มีอยู่และวัสดุอิเล็กโทรไลต์พอลิเมอร์มีการนําไฟฟ้าไอออนิกสูงและความแข็งแรงเชิงกล แต่ยังมีคุณสมบัติในการประมวลผลที่ดี

ปัญหาทางเทคนิคของแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานได้เสมอคอขวด จํากัด การพัฒนาของยานพาหนะพลังงานใหม่และคอขวดที่แบตเตอรี่ของรัฐที่เป็นของแข็งเป็นเรื่องยากที่จะทําลายผ่านยังอยู่ในเทคโนโลยี ในการแข่งขันที่รุนแรงในปัจจุบันในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงาน, บริษัท ที่จริงๆมีหัวเราะครั้งสุดท้ายมักจะเป็นผู้ที่ต้นแบบเทคโนโลยีหลัก แบตเตอรี่ Solid-state เป็นทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยีที่สําคัญในอนาคตและมันก็เป็นเอกฉันท์ของอุตสาหกรรม ว่า บริษัท จีน สามารถ ชนะ ถัด ไป "ต่อสู้ ยาก" ยัง คง ต้อง ร่วม กัน ของ เพื่อน ร่วม ใน อุตสาหกรรม.