¿El punto crítico para las baterías de estado sólido?
2022-07-14
¿El punto crítico para las baterías de estado sólido?
Como una de las áreas de inversión más interesantes en la tecnología de baterías, las baterías de estado sólido tienen distintas ventajas sobre las baterías líquidas tradicionales en términos de densidad de energía y seguridad.Son ampliamente considerados como la tecnología de batería de próxima generación más prometedora.Con la producción a escala de baterías de estado sólido, ¿significa esto que la industria ha alcanzado un avance comercial?
Recientemente, China Science and Technology Fusion Energy ha aumentado con éxito la producción y ha lanzado sus baterías de estado sólido de 628Ah y 314Ah.Como uno de los campos de inversión más populares en bateríasLas baterías de estado sólido tienen notables ventajas sobre las baterías líquidas tradicionales en términos de densidad de energía y seguridad, lo que atrae una amplia atención dentro de la industria.Con la producción a escala de baterías de estado sólido¿Significa esto un hito comercial para la industria?
Aceleración de la industrialización de las baterías semisolidas
Actualmente, las baterías de litio más utilizadas en el mercado utilizan electrolitos líquidos como portadores de transmisión.el electrolito líquido puede calentarse fácilmenteLa sustitución de electrolitos líquidos por electrolitos sólidos puede resolver fundamentalmente los problemas de seguridad de las baterías de litio.,Al mismo tiempo, satisfacen la demanda de una mayor densidad de energía y un mejor rendimiento.
Se entiende que las baterías de estado sólido que se discuten en la industria generalmente se refieren a las baterías semisolidas, las baterías cuasi sólidas,o baterías híbridas sólido-líquido con un contenido reducido de electrolitos del 5% al 15%Estos conservan algo de electrolito líquido, lo que los hace factibles para la producción en masa en términos de diseño de materiales, proceso de fabricación, producción de equipos y costo.
"Aprovechando la sólida base de fabricación de la nueva cadena de la industria energética,Las compañías chinas de baterías han logrado avances significativos en la investigación y el desarrollo de la tecnología de baterías de estado sólido y el diseño de la cadena industrialCon la producción en masa de baterías semisolidas por compañías chinas como WeLion New Energy, Qingtao Energy y Ganfeng Lithium,Las baterías semisolidas han logrado verdaderamente la industrialización en un sentido económico, "dijo Yu Qingjiao, Secretario General de la Alianza de Innovación de Nueva Tecnología de Baterías de Zhongguancun, en la reciente Cumbre del Ecosistema de la Industria de Baterías de Estado Sólido 2024.En el caso de las baterías de estado sólido, la aplicación comercial se está acercando., y quien capture el terreno alto de la industria primero ganará la iniciativa en el desarrollo.
Desafíos en la comercialización de baterías de estado sólido
A pesar de la producción en masa y la aplicación de las baterías semisolidas, la comercialización de las baterías de estado totalmente sólido todavía se enfrenta a una serie de desafíos en términos de tecnología y costo.
La sustitución de electrolitos líquidos por electrolitos sólidos implica una cuestión técnica central de selección de materiales.y óxidoLos electrolitos sólidos de polímero son fáciles de procesar, compatibles con procesos de fabricación en seco y en húmedo, y tienen la menor dificultad de producción en masa, pero tienen baja conductividad.Las empresas europeas se centran principalmente en esta vía técnicaLos sulfuros tienen el mejor rendimiento, pero son sensibles a la humedad del aire y a la mayoría de los disolventes polares, y la fabricación de células requiere presión de equipos de prensado isostático.lo que lleva a altos costosLas empresas chinas como CATL, BYD y EVE Energy favorecen esta vía técnica.
"Las baterías de estado sólido representan una mejora integral de la innovación en materiales, procesos de fabricación de células y equipos de fabricación.La cadena industrial experimentará cambios revolucionarios"Las baterías de estado sólido se enfrentan a desafíos en el diseño del sistema y el reciclaje.las baterías líquidas utilizan separadores para envolver los electrodos para evitar la desalineación que podría causar cortocircuitosSin embargo, las baterías de estado sólido carecen de separadores, y las capas apiladas se densifican bajo presión ultra alta,haciendo que los bordes de los electrodos sean propensos a romperse y desalinearse"Las baterías de estado sólido son como las hamburguesas, superpuestas con ingredientes que pueden derramarse de los bordes bajo presión, lo que conduce a cortocircuitos,mientras que las baterías líquidas son como panqueques enrollados, envuelto para evitar cortocircuitos. "
En la actualidad, el coste de las baterías de estado sólido es superior al de las baterías líquidas.000 yuanes por kiloSin embargo, los electrolitos sólidos representan más del 20% de la masa de la célula, y tales precios probablemente sean inaceptables en el mercado".
Pitao, presidente de Hunan Zhongke Xingcheng Graphite Co., Ltd., señaló: "Cada empresa tiene sus propias características técnicas.la cadena industrial de producción está en un estado de esperaLas baterías de estado sólido requieren una dirección relativamente determinada para las aguas ascendente y descendente para configurar los productos en consecuencia, evitando mayores costes incumplidos en la inversión de capital".
Lograr 1+1>2 a través del diseño de materiales compuestos
Debido a las rutas técnicas poco claras y a los espacios de reducción de costes, las empresas de la industria están optando por pasar gradualmente del estado semisolido al estado totalmente sólido.
"Hay diferencias en la ruta de las baterías de estado sólido, y la competencia diferenciada promoverá la expansión de las aplicaciones de las baterías de estado sólido", dijo Xu Hangyu,Director de Investigación Científica y Desarrollo en WeLion New EnergyEn la actualidad, un solo electrolito sólido no puede satisfacer las necesidades de las baterías de estado sólido.que compensa las deficiencias de los materiales de electrolito único, siendo al mismo tiempo compatible con la mayoría de los procesos y equipos tradicionales de baterías de litio líquidoCombinando las ventajas de los electrolitos sólidos de óxido y polímero, WeLion New Energy ha industrializado baterías mixtas sólido-líquido, con productos utilizados en baja potencia,vehículos de nueva energía, y campos de almacenamiento de energía.
"Cada tipo de material tiene sus propias ventajas y desventajas.que también cree que las baterías de estado sólido compuestas son una forma efectiva de lograr la producción a gran escala"Las baterías de estado sólido no pueden convertirse en una obra de arte, con productos muy caros, varias veces o incluso diez veces más que las baterías líquidas,que nunca sería factible para aplicaciones en vehículos."
Su Min, director del Departamento de I + D de Materiales Celulares de Wanxiang 123 Co., Ltd., cree que ya sea en estado semi sólido o completamente sólido, existe una densidad de energía óptima.No hay una única solución tecnológica mejor; todos son medios técnicos para hacer frente a los riesgos de seguridad en caso de necesidades energéticas específicas elevadas.La superación de los problemas técnicos y de industrialización de las baterías de estado sólido requiere los esfuerzos colectivos de toda la industria.
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