10 yıl sonra, şirket katı hal pillerin seri üretimini gerçekleştirdi, SoftBank'tan yatırım aldı ve 150 milyon ABD doları tutarında yeni bir finansman turu aldı.
İster yeni bir enerji aracı ister bir enerji depolama cihazı olsun, en önemli anahtar bileşenlerden biri bataryadır. Son yıllarda pil endüstrisindeki bir zorluk, enerji yoğunluğunu artırmak ve daha güvenli bir yol izlemektir. İster yeni pozitif ve negatif malzemeleri denemek ister nikel-manganez-kobalt (NMC) üçlü pillerin orjinal 5: 3: 2'den 6: 2: 2'ye oranı gibi nikelin özgül ağırlığını artırıyor, ya da 8: 1: 1'e kadar, bazı insanlar hidrojen yakıt hücreleri kullanan hidrojen enerjili araçlar gibi geleneksel lityum pillerden farklı teknolojiler geliştirmeye de kararlıdır. Katı Hal Pil Yeni nesil pil teknolojisi olarak kabul edilmektedir.
Sektör katı hal pil araştırmalarına yatırım yaptı. Toyota en büyük ivmeye sahip. Apple, Dyson ve Samsungun SDIsi ve LGnin LG Chem gibi pil hücresi devleri de yok. Ancak, diğer şirketler hala gelişirken Veya deneme üretimi, bir şirket küçük kapasiteli katı hal pillerin seri üretimini ve sevkiyatını gerçekleştiren ilk şirkettir, bu az bilinen şirket ProLogium Aslında birkaç yıl önce SoftBank China Capital'den (SBCVC) yatırım almıştı.DT'ye göre SoftBank China yatırımını artırmaya devam ediyor Hui Neng Gang, SoftBank China Capital liderliğindeki yatırımı Ocak 2019'da 150 milyon ABD doları tutarında tamamladı. Santralin genişletilmesi için D turu finansmanı kullanılacak Yeni tesisin planlanan üretim kapasitesi 1GWh'dir ve bu yılın sonunda tamamlanması beklenmektedir.
Şekil | Huineng'in ana yatırımcısı SoftBank China Capital'dir (Kaynak: SoftBank China Capital resmi web sitesi)
Katı hal pil nedir?
Tüketici elektroniğinde veya yeni enerji araçlarında kullanılan lityum iyon pillerin çoğu, katot malzemesi, anot malzemesi, ayırıcı ve sıvı elektrolit (elektrolit) olmak üzere dört temel elemana sahiptir. Elektrolit iyonları anot ve katot arasında aktarır.Pil çok hızlı şarj edilirse, lityum iyonları ile elektrolit arasındaki reaksiyon kısa devre oluşturacak dendritler veya metal kıllar oluşturabilir.Ayrıca, jel polimer membranın arızalanması da meydana gelecektir. Elektrotlar kısa devre yapıyor ve cep telefonlarının pil patlamalarına veya yeni enerji araçlarının zaman zaman duyulmasına neden oluyor.
Elektrolit kullanan bir pil, sıvı pil olarak adlandırılabilirken, adından da anlaşılacağı gibi katı haldeki bir pil, Mevcut lityum iyon pillerde kullanılan sıvı bileşenlerin katı malzemelerle değiştirilmesidir. .
Basitçe söylemek gerekirse, katı hal pillerin üç avantajı vardır: pil sızmaz ve hasar gördüklerinde veya delindiğinde patlamaz veya alev almaz. Yüksek güvenlik İlk ve en büyük avantajdır. iki Yüksek enerji yoğunluğu , Endüstri, katı hal pillerin yoğunluğunun ve yapısının bir uçta daha fazla yüklü iyonun toplanmasına, daha fazla akım iletmesine ve pil kapasitesini artırmasına izin verebileceğine, böylece enerji yoğunluğunun sıradan lityum pillerden daha iyi olan 400Wh / kg'ın üzerine çıkarılabileceğine inanıyor.
Üç İncelik ve esneklik potansiyeli Elektrolit kullanan geleneksel lityum pillerde, kısa devreleri önlemek için katot ve anot arasına bir ayırıcı eklenmelidir.Genel olarak konuşursak, ayırıcının kalınlığı yaklaşık 20-30 mikron iken, katı hal pilin ayırıcıya ihtiyacı yoktur ve katı elektrolitin kalınlığı yaklaşık 3'tür. ~ 4 mikron, bu nedenle kalınlık geleneksel pillerden çok daha hafif ve daha incedir, böylece elektronik ürünler veya arabalar, görünüm tasarımında veya alan kullanımında daha fazla fayda sağlayabilir. Esnekliği aynı zamanda mevcut katlanabilir ekranlı cep telefonlarının ve giyilebilir cihazların ihtiyaçlarını da karşılar. .
Katı hal pilleri alanında farklı teknik yollar vardır, Katı elektrolitler kabaca üç kategoriye ayrılabilir: inorganik elektrolitler, katı polimer elektrolitler (SPE, Katı Polimer Elektrolit), kompozit elektrolitler . Şu anda, birçok şirketin araştırmaya yatırım yaptığı malzemeler arasında katı polimerler, sülfitler, oksitler, ince filmler vb. Örneğin, Dyson ve Apple tarafından satın alınan katı hal pil üreticileri Sakti3 ve Infinite Power Solutions, esas olarak ince filmlerdir, ancak süreç karmaşıktır ve seri üretim zordur. Önceden, Dyson ve Apple pes etmeye istekliydi, bu nedenle mevcut geliştirme durumu değil Çok açık, Toyota, Panasonic, Samsung, BMW ve CATL sülfür elektrolitlerine yatırım yaparken, Huineng ve Sony oksitlere odaklandı.
Apple, 2012'den beri katı hal pilleri ve şarj teknolojisi için aktif olarak patentler kullanıyor ve 2013'te Infinite Power Solutions'ı satın aldı. Geçtiğimiz iki veya üç yılda, Toyota'nın 2022'de katı hal pillerle donatılmış elektrikli araçları satacağını duyurması gibi, otomobil fabrikalarında katı hal pillerinin konuşlandırılmasına ilişkin haberler büyük ölçüde su yüzüne çıktı. Ayrıca MIT Technology Review TR35 genç girişimci Jagdeep Singh tarafından kurulan bir katı hal batarya start-up şirketi olan QuantumScape'e de yatırım yapan Volkswagen, geçen yıl Haziran ayında yatırımını artırarak QuantumScape'i yönetmen olarak aldı ve 2025 yılında katı hal bataryası kurması bekleniyor. Lityum pil üretim hattı.
Geçmişte, büyük bir pil ülkesi olan Japonya, lityum pilleri kademeli olarak terk etti ve araştırma odağını katı hal pillere kaydırdı.Japonya Bilim ve Teknoloji Ajansı (JST) ve Japonya Yeni Enerji Endüstrisi Teknoloji Geliştirme Ajansı (NEDO) bu gelişmeleri aktif olarak destekliyor. Bu teknolojiye dikkat edin.
Şekil | Katı hal pillere yatırım yapan oyuncular (Resim kaynağı: Yole Développement)
Piyasa ile ilgili katı hal pil şirketlerinin listesi
(Bitiş: DeepTech )
Huineng'in geçmişi nedir?
Halka aşina olmayan bu şirket aslında 10 yılı aşkın süredir kurulmuştur. Huineng Technology'nin kurucusu Yang Sinan, Tayvan'daki elektronik endüstrisinin emektarlarından biri olarak kabul ediliyor. Ulusal Tayvan Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü'nden ve Ulusal Tayvan Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Teknolojisi Enstitüsü'nden mezun olduktan sonra, önce pil şirketi Taiwan Super Energy'de çalıştı ve ardından Foxconn Group'un esnek baskılı devre kartı (FPC) fabrikası Hong'a katıldı. RD'nin başı olarak Sheng, katı hal pillerinin geleceği konusunda iyimser ve Huineng'i yaratmak için pillerin ve yumuşak kartların uzmanlığını birleştirdi.
Şekil | Huineng Technology'nin kurucusu Yang Silan (Kaynak: Huineng)
Huineng, ayırıcı ve elektroliti seramik elektrolit ile değiştirdi ve Lityum Seramik Pili (LCB, Lityum Seramik Pil) geliştirdi. İlk ürün olan "Esnek Lithiun-Seramik Akü" (FLCB, FPC Lithiun-Ceramic Battry) yumuşak tahtadır Substrat ve ambalaj malzemesi olarak pil, maksimum 10.000 kat bükülme ile bükülebilir ve daha sonra yüksek kapasiteli bir lityum seramik pil (PLCB) tanıtılacaktır.
Neyse ki, ilk FLCB bataryası Hui Neng'in o sırada bir endeks siparişi kazanmasına izin verdi. 2013 yılında HTC, HTC Power Flip Case aksesuarı ile birlikte One max akıllı telefonunu piyasaya sürdü.Dış tarafı bir flip-top deri kılıf, ancak pil yerleşik. One max telefonun arkasında, deri kılıfla temas edildiğinde şarj edilebilen üç temas noktası vardır. O zamanlar, pek çok kişi bu pil ile sıradan sıvı lityum piller arasındaki farkı fark etmemiş olsa da, aslında küçük kapasiteli katı hal pillerin seri üretilebileceğini gösterdi ve bu proje Huineng için ilk karlı durum oldu.
Şekil | Huineng'in esnek lityum seramik pili (kaynak: DT Jun)
Bundan sonra, yüksek güvenlik ve patlamaya dayanıklılık gereksinimleri olan birçok müşteri kapıya gelmek için inisiyatif aldı.Örneğin, İngiliz cep telefonu aksesuarları şirketi Tech21, pille arka kapak yapmak istedikleri için koruyucu cep telefonu arka kapakları konusunda uzmanlaşmıştır ve bu öyle değildir Patlamaya karşı koruma için yüksek gereksinimler vardır, bu nedenle Huineng'in katı hal pilleri odak noktasıdır.
Akıllı kask üreticileri de var.Firma tarafından geliştirilen kaskların Bluetooth bağlantısı, kulaklık aramaları ve hız ölçümü gibi işlevleri var.Bu nedenle kaskın dahili bir bataryaya ihtiyacı var, ancak bisiklet sürerken kaza riski olması kaçınılmaz. Ancak kask bataryası düşüş nedeniyle patladığı için bu büyük bir sorun olabilir.Bu nedenle, müşteri katı hal bataryalarının yüksek güvenliği için satın almak için daha yüksek bir maliyet harcamaya isteklidir.Diğer müşteriler arasında yarı iletken ekipman üreticileri yer alır.
Şekil | Büyük kapasiteli katı hal pillerin pazar uygulaması ilerlemesi (Kaynak: Yole Développement)
Küçük kapasiteli katı hal pillerin seri üretimini gerçekleştirin ve yeni enerji taşıt pazarına geçin
Bu tüketici elektroniği ve giyilebilir müşterilerinin, küçük kapasiteli katı hal pillerin seri üretiminde yıllarca edindiği deneyimin ardından istikrarlı bir gelir getirmesiyle, Huineng, üç yıl önce daha büyük bir pazara - elektrik - araştırma ve geliştirmeye odaklanmaya başladı. Yüksek voltajlı lityum seramik pil (BLCB) geliştirdi.
Küçük kapasiteli katı hal aküler ile arabalarda kullanılan büyük kapasiteli aküler arasında büyük bir teknik fark vardır.Öncelikle otomobiller çok yüksek voltaj gerektirir.Yeni enerji araç akü paketlerinin mevcut yöntemi, harici seriler de birçok akü hücresini kullanmaktır. Onları seri olarak bağlamanın yolu ve Hui kullanabilir "Bipolar" (BiPolar) Teknoloji, özellikler Pil hücresi içinde doğrudan seri ve paralel bağlantı , Tek bir pil hücresinin nominal voltajı 7,4 volt (2 dizi) ile otomotiv endüstrisi tarafından belirlenen mevcut maksimum 60 volt (15 dizi) arasında değişebilir.Bu, harici seri bağlantı için yerden tasarruf sağlar ve ayrıca karmaşık pil yönetimi tasarım mekanizmalarını basitleştirmeye yardımcı olur .
Peki, BiPolar teknolojisinde neden sıvı piller kullanılamıyor? Genel olarak, sıvı bir pilin elektroliti 4 ila 5 volt'u aştığında, elektrolit parçalanacak ve dengesiz pil bir güvenlik riski oluşturacaktır. Yani şu anda sadece katı hal piller BiPolar yapabilir .
Huineng, bu yılki CES'te yeni enerji araçları için katı hal pil paketi (pil hücreleri dahil) sergiledi. Aynı araç kapasitesiyle, pil takımı, geleneksel pilin yalnızca yarısı kadar hacimli ve ağırlığının% 70'ini oluşturuyor. Huineng, tek bir 85.2V yüksek voltaj ve 20KWh büyük kapasiteli pil hücresi oluşturmak için çok boyutlu seri paralel BiPolar + 3D teknolojisini kullanıyor, bu nedenle yalnızca 4 pil, 80KWh yeni bir enerji araç pil paketi oluşturabilir.
Şekil | Huineng, yeni enerji araçları için bir katı hal pil takımı geliştirdi. Aynı araç kapasitesiyle, pil takımı, geleneksel pillerin yalnızca yarısı ve ağırlığının% 70'idir (kaynak: DT Jun)
bu kavram nedir? Tesla Model 3'ün batarya paket kapasitesinin 80.5KWh olduğu ve 4.416 adet batarya kullanıldığı göz önüne alındığında, Huineng'deki batarya sayısı Model 3'ün sadece 1/1104'ü kadardır. Kullanılan pil sayısı azdır, pil yönetim sistemi basitleştirilebilir, pil çekirdeği ambalaj malzemesi ile pil çekirdeği arasındaki tel saklanır ve katı hal pil yüksek güvenliklidir ve patlama riski yoktur.Bu nedenle birçok otomobil üreticisi ve pil üreticisinin özel olarak Huihui'ye gelmesini sağlamıştır. Görüntülenebilir kabin.
Huineng'in şu anda Avrupalı bir otomobil grubu ile bir işbirliği görüşmesi yaptığı anlaşılıyor ve katı hal bataryası ile donatılmış bir prototip otomobilin en erken 2019'un ikinci yarısında ortaya çıkması bekleniyor.
Büyük pil hücresi üreticileriyle savaşmayın, işbirliği veya yetkilendirme yoluyla Çin ve Avrupa'ya girin
Katı hal pillerin birçok avantajı olmasına rağmen, özellikle büyük kapasiteli piller olmak üzere birçok sorunla karşılaşmaya devam ederler.Farklı katı elektrolit malzemelerin kendi avantajları ve dezavantajları vardır.Çin Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'nde araştırmacı olan Dr. Li Hong Ve çevre "inovasyon forumu dedi ki, Tamamen katı haldeki polimer lityum pillerin ana dezavantajı, 60 derecenin üzerinde çalışması gerektiğidir. , Kısa devreye kolay İnce film tamamen katı hal lityum pil, iyi bir çevrilebilirliğe sahiptir ve yüksek voltaja uyum sağlar, ancak kapasiteyi büyütmek kolay değildir.
Ek olarak, oksit tamamen katı hal lityum pillerin güvenliği ve kararlılığı iyidir, ancak seri üretim henüz tam olarak gerçekleştirilmemiştir. Bu nedenle, katı hal pillerin son uygulamasına gitmek için hala uzun bir yol var.
Ayrıca, katı hal pillerin mevcut maliyeti, sıvı lityum pillerden hala çok daha yüksektir, bu da birkaç kat farktır. Huineng, katı hal piller ile sıvı lityum piller arasındaki maliyet farkını daraltmak için üretim modelini de değiştirdi.Geçmişte "çip" üretimini benimsedi, ancak şimdi "rulodan ruloya" üretime dönüştürülebilir ve kendi üretim kapasitesini genişletebilir. Otomobil fabrikaları veya pil hücresi fabrikalarıyla işbirliği yapan Huineng, birçok anakara, Avrupalı ve Amerikalı otomobil üreticisi ile işbirliği yaptı ve otomobil üreticilerinin elektrik ve güvenlik testlerini geçti.
Büyük sermaye yatırımı ve yüksek giriş engelleri nedeniyle pil endüstrisinin devlerle dolu bir endüstri olduğu söylenebilir.Örneğin, pil hücrelerinde SDI ve LG Chem var. Çin'de daha fazla CATL ve BYD var. Yeni giriş yapanlar veya yeni başlayan şirketler için, Özellikle otomobil endüstrisinde büyük sermayeyle oyun oynamayı göze alamaz. Otomobil üreticileri genellikle pillerin yerel olarak üretilebileceğini umar. Araştırma ve geliştirme yapan küçük pil üreticileri, denizaşırı fabrikalar kurmak için fonlara sahip değildir. Hui Neng konumu hakkında çok nettir. Devlerle savaşmak yerine, ilgili pil hücresi fabrikalarının veya araba şirketlerinin kendi başlarına yerli katı hal pilleri üretebilmeleri için patentli teknolojiyi lisanslamak gibi işbirliği de yapabilirsiniz.
Şekil | Huineng tarafından geliştirilen katı hal pil dolgusu (Kaynak: Bay DT)
Ayrıca Huineng, küresel yetkili ortaklar için teknoloji ve pazar standartlarını değiş tokuş etmek ve katı hal pillerini kısaltmak için bir platform sağlamak üzere Avrupa'da "Katı Hal Lityum Seramik Pil Aliiance" ı Avrupalı otomobil üreticileriyle ortaklaşa kurmaya hazırlanıyor. Teknoloji araştırma ve geliştirme zaman çizelgesi, katı hal pillerinin ticarileştirilmesini gerçekleştirmek için teknoloji, güvenlik ve seri üretimdeki üç zorluğu aştı.
"Araştırma ve geliştirmede iyi bir iş çıkaracağız, teknolojiyi yerel bölgeye aktaracağız, doğrudan Anahtar Teslimi hizmetler sunacağız, ana malzemeler ve 1 milyar watt-saatlik seri üretim ekipmanı satacağız, çünkü en önemli amaç katı hal pil teknolojisini daha çok insanın kullanması, daha iyi hale getirmek. "Huineng yöneticileri Bay DT'ye dedi.
Büyük kapasiteli katı hal pillerin mevcut seri üretiminin hala zorlukları olmasına rağmen, pil güvenliği ve yüksek enerji yoğunluğunun endüstrinin izlediği iki ana yön olduğuna şüphe yok.Yeni girişimlerin, endüstri devlerinin ve bilimsel araştırma kurumlarının geliştirilmesi ve tanıtılmasıyla, Katı hal pillerinin gelecekteki ticari doğası dört gözle beklemeye değer.
