Power battery para i-refresh ang industriya ng electric vehicle?

Ang Nikkei Shimbun ng Japan ay nag-ulat noong Disyembre 9 na ang Toyota ay gumagawa ng isang solid state na baterya, na maaaring tumakbo ng 500 kilometro kapag na-charge, at tumatagal ng 10 minuto upang ganap na mag-charge, hindi bababa sa dalawang-katlo na mas mababa kaysa sa tradisyonal na mga de-koryenteng sasakyan. Ang Toyota ay inaasahang magiging unang tagagawa sa mundo ng mga solid state na sasakyang baterya sa mass production, at maglulunsad ng mga prototype na sasakyan sa susunod na taon.

Bilang karagdagan sa balita ng Toyota, ang QuantumScape, isang kumpanyang magkasamang namuhunan ng Volkswagen at Bill Gates, ay naglabas din ng bagong solid state na teknolohiya ng baterya, na maaaring singilin ng 80% sa loob ng 15 minuto, pataasin ang density ng enerhiya ng 50%, at makatiis ng mas malawak na hanay ng temperatura, kasing baba ng - 30 ℃. Sinabi ng Volkswagen na ang layunin nito ay magkaroon ng bagong linya ng produksyon ng baterya sa 2025.

Kaya, ano ang pagkakaiba sa pagitan ng solid state na baterya at tradisyonal na baterya?

Tradisyonal na baterya ng lithium: binubuo ito ng positibong elektrod, dayapragm at negatibong elektrod, at pagkatapos ay puno ng electrolyte.

Solid state na baterya: Gumagamit ang lithium battery ng solid electrolyte, at ang electrolyte na materyal ay higit na tinutukoy ang performance ng solid state lithium battery.

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng dalawa ay ang electrolyte sa solid-state na baterya ay solid, na nangangahulugan na ang medium para sa paglipat ng lithium ion sa pagitan ng positibo at negatibong mga electrodes ay nagbabago mula sa likido patungo sa solid. Sa patuloy na pag-upgrade ng mga materyales ng cathode, ang solid electrolyte ay maaaring gumawa ng mas mahusay na koordinasyon, na nakakatulong sa pagpapabuti ng density ng enerhiya ng sistema ng baterya.

Mga kalamangan ng solid state na baterya.

Dahil sa paggamit ng solid electrolyte, kumpara sa mga tradisyunal na baterya ng lithium, ang mga solidong baterya ay may mga katangian ng hindi pagkasunog, mataas na temperatura na pagtutol, hindi kaagnasan, hindi pagkasumpungin, mababang panganib sa sunog at mataas na density ng enerhiya.

Industrialization ng solid state na baterya.

Ang solid state na baterya ay itinuturing na huling solusyon sa pagkabalisa sa density at tibay ng enerhiya ng baterya. Ang solid state na baterya ay may maraming pakinabang, ngunit hindi ito malawak na ginagamit dahil sa mataas na gastos at mababang kapasidad ng produksyon.

Ang komersyalisasyon ng mga solid state na baterya ay maaaring hindi kasing bilis ng iniisip ng mga tao. Noong 2019, sinabi ng Ningde Times na nakatuon ito sa pagbuo ng lahat ng solid state na baterya at gumawa ng mga sample, ngunit aabutin ng 10 taon bago ganap na maikomersyal ang mga ito, na nangangahulugang malayo ang mga ito sa malakihang produksyon.

Ang iskedyul ng aplikasyon ng solid state na baterya ay hinuhulaan.

-2021 ang magiging incubation period ng solid-state na merkado ng baterya. Isasagawa ang nauugnay na pagpaplano ng produkto at pagsasaliksik at pag-unlad, at ang merkado ay pangingibabawan pa rin ng mga ternary na baterya.

-Mula 2021-2025, ang mga solid state na baterya ay papasok sa paunang yugto ng aplikasyon, na ang density ng enerhiya ng baterya ay umaabot sa 300-500Wh/kg, at ang maliit na bilang ng mga high-end na de-koryenteng sasakyan ay nilagyan ng mga solid state na baterya.

-Mula 2025 hanggang 2030 o mas matagal pa, ang merkado ay magiging tunay na mature, ang density ng enerhiya ng mga solid-state na baterya ay lalampas sa 500Wh/kg, at ang malakihang produksyon ay magiging tunay na sikat.

Sa pangkalahatan, ang lahat ng solid state na baterya, lalo na ang mga para sa mataas na kasalukuyang aplikasyon tulad ng mga sasakyan, ay malayo sa sukat ng industriyalisasyon at nangangailangan ng karagdagang pag-upgrade at kontrol sa gastos.

Bakit may mga nagsasabi na malapit na ang mass production, ang iba naman ay nagsasabing aabutin ito ng 10 taon?

Tulad ng maaari mong hulaan, ang "mga solidong baterya ng estado" na kasalukuyang ina-advertise para sa mass production ay hindi lahat ng solid state na baterya, ngunit mga semi-solid state na baterya.

Ang mga semi solid na baterya ay karaniwang may solidong electrolyte sa isang electrode at isang likidong electrolyte sa isa pa. Maraming mga tao na nag-eeksperimento sa mga semi-solid na baterya ay para sa mabilis na komersyal na paggamit. Halimbawa, itinakda ng Toyota ang layunin nito sa pagbuo ng lahat ng solidong baterya para sa mga tram, ngunit sinabi nitong unti-unti itong magsisimula sa mga "semi-solid" na baterya.

Nang sabihin ni Ning De na aabutin ng 10 taon para sa malakihang produksyon, ang ibig niyang sabihin ay lahat ng solid state na baterya, at iyon ang layunin.

Magdudulot ba ng banta sa mga startup ang mga solid-state na baterya ng Toyota at QuantumScape?

Mula sa pananaw ng solid state na pag-unlad ng baterya.

Ang pagbabago sa teknolohiya ng baterya sa mga bansa sa Europa at Amerika ay pangunahing pinangungunahan ng mga startup. Dahil ang mga maliliit na negosyo ay may pananagutan para sa pagbabago sa mga bansa sa Europa at Amerika, at ang mga malalaking negosyo ay nilulutas ang mga problema sa pagbabago sa pamamagitan ng mga pagsasanib at pagkuha, hindi na kailangang mag-explore nang husto.

Ang Japan ay pinangungunahan ng mga tradisyunal na negosyo ng sasakyan at makinarya, dahil ang mga tradisyunal na negosyo ng Hapon ay napaka-forward-looking at gustong subukan ang anumang bagong teknolohiya.

Ang China ay pumasok sa larangan ng solid state battery na medyo huli na. Gayunpaman, naniniwala kami na ang mga solid state na baterya ay hindi kasing ganda ng inilarawan ng media. Kahit na may agwat ng 1-2 taon sa pananaliksik at pag-unlad, hindi ito sapat upang ibagsak ang posisyon ng kumpanya ng head power na baterya.

Una, habang nagiging mainstream ang mga baterya ng lithium, mabilis silang bubuti. Ang kasalukuyang bersyon ng likido, o, ay patuloy na bubuti, lalo na kung nakakakuha ka ng 30% na pagpapabuti bawat taon, 5 taon, 10 taon, ang pinabuting kahusayan ng baterya ay magiging katulad ng solid-state na baterya.

Pangalawa, ang makabagong solid-state na teknolohiya ng baterya ay madaling maisama sa mga negosyo. Ang solid state na baterya ay ang ruta din ng baterya ng lithium. Sa ruta ng baterya ng lithium, ang mga pinahusay na teknolohiyang ito ay madaling makuha ng mga nangungunang negosyo. Para sa pambihirang tagumpay ng bagong teknolohiya ng baterya, ang threshold at panganib ng pagtatayo ng pabrika ay napakataas, kaya maraming tao ang magbebenta ng teknolohiya sa mga nangungunang negosyo, na maaaring mabilis na mapalawak ang sukat. Ang kamag-anak na agwat ng teknolohiya ng solid state na baterya ay maliit, at ang bentahe ng malaking batch ay malinaw na mas mahalaga sa komersyalisasyon ng solid state na baterya.