Недавно је извештај ЦЦТВ-а о „пуњењу један сат и чекању у реду четири сата“ изазвао бурне расправе.Животни век батерије и питања пуњења нових енергетских возила поново су постала врућа тема за све.Тренутно, у поређењу са традиционалним течним литијумским батеријама, чврсте литијумске батеријеса већом безбедношћу, већом густином енергије, дужим трајањем батерије и ширим пољима применеИнсајдери из индустрије нашироко сматрају будућим правцем развоја литијумских батерија.Компаније се такмиче и за изглед.
Иако се литијумска батерија у чврстом стању не може комерцијализовати у кратком року, процес истраживања и развоја технологије чврстих литијумских батерија од стране великих компанија у последње време постаје све бржи и бржи, а потражња на тржишту може подстаћи масовну производњу чврстих батерија. државна литијумска батерија пре рока.Овај чланак ће анализирати развој тржишта литијумских батерија у чврстом стању и процес припреме полупроводних литијумских батерија и одвести вас да истражите могућности тржишта аутоматизације које постоје.
Чврсте литијумске батерије имају знатно бољу густину енергије и термичку стабилност од течних литијумских батерија
Последњих година, сталне иновације у области примене у низводном току поставиле су све веће захтеве за индустрију литијумских батерија, а технологија литијумских батерија се такође континуирано унапређује, крећући се ка вишој специфичној енергији и безбедности.Из перспективе развојног пута технологије литијумских батерија, густина енергије коју течне литијумске батерије могу постићи постепено се приближила својој граници, а чврсте литијумске батерије ће бити једини начин за развој литијумских батерија.
Према „Техничкој мапи пута за возила за уштеду енергије и нова енергетска возила“, циљна густина енергије батерија за напајање је 400Вх/кг 2025. и 500Вх/кг 2030. године.Да би се постигао циљ 2030. године, постојећа рута технологије течних литијумских батерија можда неће моћи да преузме одговорност.Тешко је пробити плафон густине енергије од 350Вх/кг, али густина енергије чврстих литијумских батерија може лако премашити 350Вх/кг.
Вођена потражњом на тржишту, земља такође придаје велики значај развоју чврстих литијумских батерија.У „Плану развоја индустрије нових енергетских возила (2021-2035)“ (нацрт за коментар) објављеном у децембру 2019. године, предлаже се јачање истраживања и развоја и индустријализација полупроводних литијумских батерија и подизање чврстих литијумских батерија на национални ниво, као што је приказано у табели 1.
Табела 1 Упоредна анализа течних батерија и чврстих батерија
Не само за нова енергетска возила, индустрија складиштења енергије има широк простор за примену
Под утицајем промоције националних политика, брзи развој индустрије нових енергетских возила обезбедиће широк развојни простор за чврсте литијумске батерије.Поред тога, потпуно чврсте литијумске батерије су такође препознате као један од нових технолошких праваца за које се очекује да пробију уско грло технологије електрохемијског складиштења енергије и задовоље будуће развојне потребе.Што се тиче складиштења електрохемијске енергије, литијумске батерије тренутно чине 80% електрохемијског складиштења енергије.Кумулативни инсталирани капацитет складишта електрохемијске енергије у 2020. је 3269,2МВ, што представља повећање од 91% у односу на 2019. У комбинацији са смерницама за развој енергетике у земљи, потражња за складиштењем електрохемијске енергије на страни корисника, објектима повезаним на мрежу обновљиве енергије и Очекује се да ће друга поља довести до брзог раста, као што је приказано на слици 1.
Продаја и раст нових енергетских возила од јануара до септембра 2021. Кумулативни инсталирани капацитет и стопа раста пројеката складиштења хемијске енергије у Кини од 2014. до 2020.
Слика 1. Продаја и раст нових енергетских возила;кумулативни инсталирани капацитет и стопа раста пројеката складиштења хемијске енергије у Кини
Предузећа убрзавају процес истраживања и развоја, а Кина генерално преферира оксидне системе
Последњих година, тржиште капитала, компаније за батерије и велике аутомобилске компаније почеле су да повећавају истраживачки распоред литијумских батерија у чврстом стању, надајући се да ће доминирати конкуренцијом у технологији батерија за напајање следеће генерације.Међутим, према тренутном напретку, биће потребно 5-10 година да литијумске батерије у пуном стању буду зреле у науци и производној технологији пре масовне производње.Међународне главне аутомобилске компаније као што су Тоиота, Волксваген, БМВ, Хонда, Ниссан, Хиундаи, итд. повећавају своја улагања у истраживање и развој у технологију чврстих литијумских батерија;у погледу компанија за батерије, ЦАТЛ, ЛГ Цхем, Панасониц, Самсунг СДИ, БИД, итд. такође настављају да се развијају.
Потпуно чврсте литијумске батерије могу се поделити у три категорије према материјалима електролита: полимерне чврсте литијумске батерије, сулфидне литијумске батерије у чврстом стању и оксидне литијумске батерије у чврстом стању.Полимерна литијумска батерија у чврстом стању има добре безбедносне перформансе, сулфидна литијумска батерија у чврстом стању је лака за обраду, а оксидна литијумска батерија у чврстом стању има највећу проводљивост.Тренутно, европске и америчке компаније преферирају оксидне и полимерне системе;Јапанске и корејске компаније предвођене Тојотом и Самсунгом више воле сулфидне системе;Кина има истраживаче у сва три система и генерално преферира оксидне системе, као што је приказано на слици 2.
Слика 2. Изглед производње чврстих литијумских батерија компанија за производњу батерија и великих аутомобилских компанија
Из перспективе напретка истраживања и развоја, Тоиота је препозната као један од најмоћнијих играча у области чврстих литијумских батерија у иностранству.Тојота је први пут предложила релевантне развоје 2008. године када је сарађивала са Иликом, почетном компанијом са чврстим литијумским батеријама.У јуну 2020. Тојотина електрична возила опремљена литијумским батеријама у чврстом стању већ су обавила тестове вожње на пробној рути.Сада је дошло до фазе добијања података о вожњи возила.У септембру 2021. Тојота је најавила да ће до 2030. уложити 13,5 милијарди долара у развој батерија следеће генерације и ланаца снабдевања батеријама, укључујући литијумске батерије у чврстом стању.У земљи, Гуокуан Хи-Тецх, Кингтао Нев Енерги и Ганфенг Литхиум Индустри успоставили су мале пилот производне линије за получврсте литијумске батерије 2019.У септембру 2021, Јиангсу Кингтао 368Вх/кг чврста литијумска батерија је прошла националну сертификацију јаке инспекције, као што је приказано у табели 2.
Табела 2 Планови производње чврстих батерија великих предузећа
Анализа процеса чврстих литијумских батерија на бази оксида, процес врућег пресовања је нова веза
Тешка технологија обраде и висока цена производње увек су ограничавали индустријски развој чврстих литијумских батерија.Промене процеса чврстих литијумских батерија се углавном одражавају у процесу припреме ћелија, а њихове електроде и електролити имају веће захтеве за производно окружење, као што је приказано у табели 3.
Табела 3 Анализа процеса чврстих литијумских батерија на бази оксида
1. Увођење типичне опреме – врућа преса за ламинирање
Увод у функцију модела: Врућа преса за ламинирање се углавном користи у одељку процеса синтезе потпуно чврстих литијумских батерија.У поређењу са традиционалном литијумском батеријом, процес врућег пресовања је нова карика, а веза за убризгавање течности недостаје.виши захтеви.
Аутоматска конфигурација производа:
• Свака станица треба да користи 3~4 осне серво моторе, који се користе за ламинирање и лепљење;
• Користите ХМИ за приказ температуре грејања, систему грејања је потребан ПИД контролни систем, који захтева виши температурни сензор и захтева већу количину;
• ПЛЦ контролера има веће захтеве за тачност управљања и краћи период циклуса.У будућности, овај модел би требало да се развије како би се постигла ултра-брзина ламинација врућим пресовањем.
Произвођачи опреме укључују: Кси'ан Тигер Елецтромецханицал Екуипмент Мануфацтуринг Цо., Лтд., Схензхен Ксуцхонг Аутоматион Екуипмент Цо., Лтд., Схензхен Хаимукинг Ласер Интеллигент Екуипмент Цо., Лтд., и Схензхен Бангки Цхуангиуан Тецхнологи Цо., Лтд.
2. Увођење типичне опреме – машина за ливење
Увод у функцију модела: Мешана прашкаста суспензија се испоручује у главу за ливење кроз уређај за аутоматски систем за храњење, а затим се наноси стругачем, ваљком, микро-конкавним и другим методама премаза према захтевима процеса, а затим се суши у тунелу за сушење.Основна трака заједно са зеленим телом може се користити за премотавање.Након сушења, зелено тело се може ољуштити и исећи, а затим исећи на ширину коју је одредио корисник да би се излио филмски материјал са одређеном снагом и флексибилношћу.
Аутоматска конфигурација производа:
• Серво се углавном користи за премотавање и одмотавање, отклањање одступања, а регулатор напетости је потребан за подешавање напетости на месту премотавања и одмотавања;
• Користите ХМИ за приказ температуре грејања, систему грејања је потребан ПИД контролни систем;
• Вентилациони проток вентилатора треба да се регулише фреквентним претварачем.
Произвођачи опреме укључују: Зхејианг Делонг Тецхнологи Цо., Лтд., Вухан Куниуан Цастинг Тецхнологи Цо., Лтд., Гуангдонг Фенгхуа Хигх-тецх Цо., Лтд. – Огранак опреме Ксинбаохуа.
3. Увођење типичне опреме – млин за песку
Увод у функцију модела: Оптимизован је за употребу ситних перли за млевење, од флексибилне дисперзије до брушења ултра-високе енергије за ефикасан рад.
Аутоматска конфигурација производа:
• Млинови за песак имају релативно ниске захтеве за контролу кретања, углавном не користе серво, већ користе обичне нисконапонске моторе за производни процес брушења;
• Користите фреквентни претварач за подешавање брзине вретена, који може да контролише млевење материјала при различитим линеарним брзинама како би се задовољили различити захтеви за финоћу млевења различитих материјала.
Произвођачи опреме укључују: Вуки Схаохонг Повдер Тецхнологи Цо., Лтд., Схангхаи Рујиа Елецтромецханицал Тецхнологи Цо., Лтд., и Донггуан Налонг Мацхинери Екуипмент Цо., Лтд.
Време поста: 18.05.2022