Yüksek enerji yoğunluğu ve yüksek basınç altında, yüksek nikel ve katı hal piller yeni favoriler haline geldi
Malzeme sistemi açısından monomerin özgül enerjisi 300wh / kg'a ulaşırsa, lityum demir fosfat, lityum manganat ve lityum titanat gibi teknik yollar gerçekleştirilemez.Sadece yüksek nikel üçlüsü veya / NCA + silikon karbon anodunun gerçekleştirilmesi beklenir veya Yeni lityum bakımından zengin manganez bazlı katot malzemeler ve katı hal piller bu işi yapabilir.
Son yıllarda Çin'in yeni enerji araç endüstrisi dünyayı sarsan değişikliklere uğradı.Pazar promosyonu önemli sonuçlar elde etti ve teknoloji önemli ilerleme kaydetti, ancak yine de sübvansiyon sonrası dönemde politika değişiklikleri ve kilometre kaygısı gibi sorunlarla karşı karşıya.
Bunlar arasında, "kilometre kaygısını" aşmanın tek yolu, güç pillerinin enerji yoğunluğunu artırmaktır.Bu aynı zamanda Çin hükümetinin teşvik ettiği ve endüstrinin izlediği yöndür. Ulusal politikalar ve pil şirketleri, tamamen bu "büyük yaygara" ile ilgilidir.
Yeni Enerjili Araç Teşvik Politikasının gerekliliklerine uygun olarak, 12 Haziran'dan itibaren, "Önerilen Katalog" un beşinci grubuna giren yeni modeller sübvansiyonlardan yararlanabilecek. "Önerilen Katalog" un 5. ve 6. partileri, araçların enerji yoğunluğu ve sürüş menzili ile ilgili daha yüksek gereksinimleri ortaya koymaktadır.
Enerji yoğunluğunu artırmak, kilometre kaygısını etkili bir şekilde ortadan kaldırabilir
Aslında, daha önce yayınlanan "Otomotiv Güç Pil Endüstrisinin Gelişimini Teşvik Etmek İçin Eylem Planı" nda, Çin'in güç pilinin enerji yoğunluğu hedefi netleştirildi. 2020 yılına kadar, lityum iyon güç pil hücrelerinin özgül enerjisi 300 Wh / kg'dan daha büyük olacak; sistemin özgül enerjisi 260 Wh / kg'a ulaşacak; maliyet 1 RMB / Wh'den daha az olacak; kullanım ortamı eksi 30 ° C ila 55 ° C arasında olacak ve 3C şarj kapasitesi olacak.
Malzeme sistemi açısından monomerin özgül enerjisi 300wh / kg'a ulaşırsa, lityum demir fosfat, lityum manganat ve lityum titanat gibi teknik yollar gerçekleştirilemez.Sadece yüksek nikel üçlüsü veya / NCA + silikon karbon anodunun gerçekleştirilmesi beklenir veya Yeni lityum bakımından zengin manganez bazlı katot malzemeler ve katı hal piller bu işi yapabilir. Bununla birlikte, mevcut teknolojik gelişme düzeyinden, 300 Wh / kg'lık monomer özgül enerjisinin seri üretimine ulaşmak hala çözülmesi zor bir problemdir.
Yüksek nikel üçlüsü: lider teknoloji birikimi, ölçek büyütme zaman alır
Sübvansiyon miktarı ile enerji yoğunluğu arasındaki doğrudan bağlantının ağırlığı altında, Çinli pil şirketleri enerji yoğunluğunu artırmaya çalışıyor ve aynı zamanda "300 Wh / kg" endüstride yüksek frekanslı bir kelime haline geldi. Neyse ki, bu hedefin bir miktar ivmesi var. Pil işletmesi laboratuvar koşullarında gerçekleştirir.
Bir ay önce Tianjin Lishen, yüksek nikel katot malzemeleri ve güç pil hücrelerinin geliştirilmesinde büyük bir atılım yaptığını duyurdu. 300Wh / kg'ın üzerinde bir enerji yoğunluğuna sahip bir NCA üçlü yüksek spesifik enerji güç pili geliştirdi ve tüm endüstri Titreşim. Bu aynı zamanda 300 Wh / kg özgül enerjiye ve 1500 çevrim ömrüne sahip bir lityum iyon pil hücresinin geliştirilmesinin temelini attı.
Halka açık bilgiler, Tianjin Lishen'in, nanometre ile hazırlanan nikel-kobalt-alüminyum-lityum (NCA) katot malzemeleri üzerine yapılan ön araştırmaya dayanarak, yüksek özgül enerjiye, uzun çevrim ömrüne ve iyi güvenlik performansına sahip lityum-iyon güç pilleri için yüksek nikel katot malzemeleri geliştirdiğini göstermektedir. , Nano dispersiyon, kaplama ve lityum ön ekleme teknolojisi, yüksek kapasiteli, yüksek ilk seferde verimlilik, iyi döngü kararlılığı ve hız performansı ile silikon karbon anot malzemesi geliştirdi.
Yüksek nikel üçlü pillerin geliştirilmesi, bir endüstri mutabakatı haline geldi
Teknolojik zirveyi kim kazanırsa, pazarda atılımlar elde etme fırsatına sahip olacak. Yüksek enerji yoğunluğu ile tahrik edilen güç bataryası şirketleri, sürekli olarak yüksek nikelli üçlü malzemelere dağıtım yapmaktadır.Bunların arasında endüstri liderlerinin yanı sıra güçlü finansal güce sahip hırslı yeni şirketler bulunmaktadır.
Ningde Times, Lishen Battery ve Guoxuan High-Tech gibi üç pil şirketi 300wh / kg numune geliştirdi.Malzeme sistemi yüksek nikel üçlüsü + silikon karbon anottur ve hepsi 2020'de seri üretime ulaşmayı planlıyor. Aynı zamanda, BYD, AUU Battery, Thornton New Energy ve Gateway Power gibi birçok pil şirketi de aktif olarak 300wh / kg pil ürünleri geliştiriyor.
Sektör uzmanlarına göre , Yüksek nikel üçlü malzemeler esas olarak daha yüksek nikel içeriğine sahip üçlü malzemeleri ifade eder Günümüzde, yaygın yüksek nikel malzeme türleri NCM622, NCM811 ve NCA'dır. Yüksek nikel üçlü malzemelerde Ni'nin ana rolü kapasite sağlamaktır, içerik ne kadar yüksek olursa pilin enerji yoğunluğu o kadar artar; Co, yapıyı stabilize ederken kapasitenin bir kısmına katkıda bulunur; Mn / Al esas olarak yapıyı stabilize etmek için kullanılır ve üçünün sinerjik bir etkisi vardır. , Üç bileşenli malzemelerin yüksek enerji yoğunluğu ve düşük maliyet avantajlarını birlikte uygulamak.
Bunun tersi, yüksek nikel sistemli NCM 811 ve NCA malzemeleri, yerel güç bataryası şirketlerinin aktif olarak konuşlandırılması için bir sıcak nokta haline gelirken, aynı zamanda kobalt fiyatlarındaki artışın getirdiği maliyet baskısını da taşımak zorundadır. Aslında, yüksek nikel üçlü malzemeler yalnızca yüksek kobalt fiyatları ikilemiyle değil, aynı zamanda yüksek teknoloji engelleriyle de karşı karşıya.Çin, Japonya ve Güney Kore'ye karşı savaşmak için hala birçok zorlukla karşı karşıya.
Objektif bir bakış açısından, yüksek nikelli üçlü malzemelerin avantajları açıktır ve acı noktaları da belirgindir. Endüstri uzmanları tarafından yapılan analize göre, sorunlu noktalar esas olarak iki yönden yansıtılıyor: Biri sentez teknolojisinin zorluğu ve hazırlık sürecinin iyileştirilmesi ve optimize edilmesi gerekiyor; ikincisi, malzeme fiyatlarındaki artış, pil maliyetlerinin azalmasını kısıtlıyor.
Endüstri teknolojisi araştırmacısı Xunfeng analizine göre Yüksek nikel üçlü malzeme sentez teknolojisi perspektifinden, her şeyden önce, yüksek nikel üçlü malzemeleri sentezlemenin mevcut yöntemi esas olarak yüksek sıcaklıkta katı faz sinterlemedir.Güvenlik ve kararlılık tatmin edici değildir ve depolama ve işleme koşulları çok serttir.
İkincisi, yüksek nikelli üçlü pillerin hazırlanma süreci çok zordur ve güç bataryası şirketlerinin teknolojik yenilikleri ve üretim hattı dönüşümü için daha yüksek gereksinimler ortaya çıkmaktadır.Bunun nedeni, yüksek nikelli üçlü malzemelerin sanayileşmesinin sadece pozitif elektrota bağlı olmamasıdır. Malzemelerin atılımı, diğer malzemelerin makul şekilde eşleştirilmesi, pil üretim ve kaplama süreçlerinin yükseltilmesi, pil güvenliğinin çözünürlüğü, kararlılığı ve tutarlılığı vb. Büyük bir etkiye sahiptir.
Son olarak, yüksek nikelli üçlü malzemeler, öncül sinterleme ve malzeme üretim ortamı konusunda katı gerekliliklere sahiptir.Ürünler, depolama ve kullanım sırasında nemi ve jöleyi emmek kolaydır ve bulamaç ve kutup parçası kaplamasını ayarlamak kolay değildir. Bu nedenle, yüksek nikelli üçlü malzemelerin mevcut üretimi çoğunlukla kapalı silindirli fırınlar kullanmaktadır ve esas olarak ithalata dayanan nispeten az sayıda yerli üretim işletmesi vardır.
Sonuç olarak, yüksek nikel üçlü malzeme pillerinin büyük ölçekli üretime ulaşabilmesi için hâlâ gidilmesi gereken bir yol var ve geniş bir alanda yüksek nikel üçlü malzeme pilleri kullanan şirketlerin, diğer pil yollarının "başarılı bir şekilde yükseltilmesine" karşı dikkatli olmaları gerekiyor. Power Battery Network'ün gözlemlerine göre, AU Power ekibinin 8 yıllık bağımsız araştırma ve geliştirmeden sonra geliştirdiği lityum bakımından zengin manganez bazlı 240Wh / kg soft pack pil, ilgili ulusal denetimlerden geçerek, lityum bakımından zengin manganez bazlı pillerin teknolojisi ve uygulamasında uzmanlaşan dünyadaki ilk şirket oldu. kurumsal.
Lityum bakımından zengin manganez bazlı pillerle donatılmış elektrikli araçlar
Bu bağlamda, AUU Genel Müdürü Chen Guangsen, Gelecekte, güç pil sisteminin maliyetinin 1000 yuan / Kwh olması gerekiyor. Mevcut üçlü malzeme sisteminin bu hedefe ulaşması zordur. Yalnızca lityum açısından zengin manganez tabanlı güç pillerinin bu hedefe ulaşma şansı vardır. Bunun nedeni, lityum açısından zengin manganez bazlı pillerdir. Ni + Co içeriği, üçlü değerin yalnızca üçte biridir ve gelecek yılın mükemmel lityum açısından zengin manganez bazlı pil enerji yoğunluğu 300 Wh / kg'a ulaşabilir.
Katı hal piller: rekabet belirtileri ticarileştirmeye giden uzun yolu vurguluyor
Yüksek nikel üçlü pillere ek olarak, katı hal piller de hedefe ulaşan enerji yoğunluğu ile tanınan bir teknik yoldur. Bu nedenle, katı piller alanında, yerli ve yabancı pil şirketleri bu "yağ" parçası için rekabet etmeye isteklidir ve katı pil kullanan sonsuz bir şirket akışı vardır.
Katı hal pillerin, yüksek enerji yoğunluğu, yüksek güvenlik, güvenilirlik ve diğer mükemmel özellikleri nedeniyle mevcut pil pazarının yeniliği üzerinde büyük etkisi olduğu söylenebilir. Toyota, BMW, BYD, LG Chem, vb. Gibi büyük küresel şirketler, katı hal pillerinin yeni mavi okyanusuna katıldı.Japonya, katı hal pillerinin araştırma ve geliştirmesini ulusal bir stratejik seviyeye bile yükseltti.
Önümüzdeki birkaç yıl içinde hala lityum pillerin dünyası olsa bile, bu katı hal piller alanındaki ilgili firmaların yerleşim planlarını engellemiyor. Sadece bu da değil, şirketler katı hal pilleri geliştirmede başı çekmeye çalışan katı hal pillere karşı bir savaş başlattı.
Geçen yıl Ağustos ayında, BYD tamamen katı hal lityum iyon pil katot kompozit malzemesi ve katı hal lityum iyon piller için buluş patentleri için başvurdu. BYD, bu yılın Ocak ayında yatırımcı etkileşimi platformunda şirketin katı hal pil projelerinin ticarileştirilmesini aktif olarak teşvik ettiğini ve en kısa sürede ticarileştirme hedeflerine doğru ilerlediğini belirtti.
Kısa bir süre önce, yabancı basında Japonyanın Yeni Enerji Endüstrisi Teknolojisi Kapsamlı Kalkınma Ajansı'nın Toyota ve Panasonic gibi şirketlerle yeni nesil yüksek verimli pillerin (katı piller) temel teknoloji geliştirmesini başlattığını duyurduğunu ve 2022 yılına kadar katı pillerin temelini oluşturmaya çalıştığını bildirdi. Teknoloji, 2030'a kadar, kilovat-saat pil paketi başına maliyet lityum pillerin yaklaşık 1 / 3'üne düşecek ve hızlı şarj süresi 1 / 3'e (yani 10 dakikaya) kısaltılacak.
Birçok yerli ve yabancı şirket katı hal pilleri kullanıyor
Son yıllarda, Hyundai Motor ayrıca güç pillerinin bağımsız araştırma ve geliştirmesine, araç aküsü yenilikçiliğini planlamaya kararlıdır ve katı hal pillerindeki yerleşimi çok geride değildir. Hyundai Motor, geçtiğimiz günlerde Massachusetts merkezli bir şirket olan IonicMaterials'da katı hal pillerinin araştırma ve geliştirmesini yürütmek için bir yatırım yaptığını duyurdu. IonicMaterials, katı hal pil teknolojisinde benzersiz bir ilerleme kaydetmiştir.
Şirket, yeni nesil katı hal pilleri gerçekleştirmek için iyonik malzemeler kullanıyor. Çığır açan polimeri, oda sıcaklığında tamamen işlevsel olan ve pil güvenliğini önemli ölçüde artırmak için çeşitli elektrot kimyaları ile uyumlu olan ilk katı elektrolittir. , Performans ve üretim maliyetleri. Şirket şu anda Güney Koreli Samsung ve İngiliz Dyson gibi büyük teknoloji şirketlerinden yatırım aldı.
Bunun için arıyorum Mevcut teknoloji düzeyi söz konusu olduğunda, katı hal pillerin büyük ölçekli üretimini gerçekten başarabilen çok az şirket var, ancak katı hal pillerin gelecekteki geliştirme potansiyeli çok büyük.Önümüzdeki birkaç on yıl içinde, yeni enerji taşıt endüstrisi büyük miktarlarda katı hal pilleri kullanabilir. Harika seks.
Verilere göre, tamamen katı hal lityum pillerin mevcut enerji yoğunluğu yaklaşık 400Wh / Kg ve maksimum potansiyel değeri 900Wh / Kg'dır. Bununla birlikte, katı elektrolitler yüksek dirence sahiptir ve güç yoğunluğu açısından hala çözülmesi gereken sorunlar vardır.Katı elektrolitler ve pozitif ve negatif malzemelerle başlamamız gerekiyor.Bu sorunlar etkili bir şekilde çözüldüğünde, gelecekte kesinlikle yeni bir batarya devrimi başlayacak.
O zamana kadar sübvansiyon tamamen azaltılacak olsa da, yerli akü teknolojileri yavaş yavaş olgunlaşacak ve aynı zamanda uzun menzilli elektrikli araçların sanayileşmesini gerçekleştirebilecek ve yakıtlı araçlarla olumlu bir rekabet başlatabilecekler.
Daha heyecan verici içerik için lütfen [Power Battery Network] WeChat genel hesabını takip edin (günlük olarak güncellenen bilgiler!)
WeChat genel hesap kimliği: sd-dldc
