O ponto crítico para as baterias de estado sólido?

O ponto crítico para as baterias de estado sólido?

Como uma das áreas de investimento mais interessantes na tecnologia de baterias, as baterias de estado sólido apresentam vantagens distintas face às baterias líquidas tradicionais em termos de densidade de energia e segurança.São amplamente considerados como a tecnologia de bateria de próxima geração mais promissora.Com a produção em larga escala de baterias de estado sólido, isso significa que a indústria alcançou um avanço comercial?

Recentemente, a China Science and Technology Fusion Energy aumentou com sucesso a produção e lançou suas baterias de estado sólido de 628Ah e 314Ah.Como um dos campos de investimento mais populares em baterias, as baterias de estado sólido têm vantagens notáveis em relação às baterias líquidas tradicionais em termos de densidade de energia e segurança, atraindo uma atenção generalizada no seio da indústria.Com a produção em escala de baterias de estado sólido, isso indica um marco comercial para a indústria?

Aceleração da industrialização das baterias semisolidas

Atualmente, as principais baterias de lítio no mercado utilizam eletrólitos líquidos como transportadores de transmissão.O eletrólito líquido pode facilmente aquecerA substituição de eletrólitos líquidos por eletrólitos sólidos pode fundamentalmente resolver os problemas de segurança das baterias de lítio,Mas também satisfazendo a procura por uma maior densidade energética e por um melhor desempenho.

Entende-se que as baterias de estado sólido que estão a ser discutidas na indústria referem-se tipicamente a baterias semi-sólidas, baterias quase sólidas,ou baterias híbridas sólido-líquido com um teor reduzido de eletrólitos de 5% a 15%Estes retêm algum eletrólito líquido, tornando-os viáveis para produção em massa em termos de projeto de material, processo de fabricação, produção de equipamentos e custo.

"Aproveitando a sólida base de fabricação da nova cadeia da indústria energética,As empresas chinesas de baterias fizeram avanços significativos na investigação e desenvolvimento da tecnologia de baterias de estado sólido e no arranjo da cadeia industrialCom a produção em massa de baterias semi-sólidas por empresas chinesas como a WeLion New Energy, Qingtao Energy e Ganfeng Lithium,As baterias semi-sólidas alcançaram a industrialização no sentido económico., " disse Yu Qingjiao, secretário-geral da Aliança de Inovação de Nova Tecnologia de Bateria de Zhongguancun, na recente Cúpula do Ecossistema da Indústria de Baterias de Estado Sólido de 2024.O senhor comissário salientou que a aplicação comercial das baterias de estado sólido está a aproximar-se, e quem captura o terreno alto da indústria primeiro ganhará a iniciativa no desenvolvimento.

Desafios na comercialização de baterias em estado sólido

Apesar da produção em massa e da aplicação de baterias semi-sólidas, a comercialização de baterias totalmente sólidas ainda enfrenta uma série de desafios em termos de tecnologia e custo.

A substituição de eletrólitos líquidos por eletrólitos sólidos envolve uma questão técnica essencial de selecção de materiais.e óxidoOs eletrólitos sólidos poliméricos são fáceis de processar, compatíveis com processos de fabrico em seco e molhado, e apresentam a menor dificuldade de produção em massa, mas têm baixa condutividade.As empresas europeias concentram-se sobretudo nesta via técnicaOs sulfuros têm o melhor desempenho, mas são sensíveis à humidade do ar e à maioria dos solventes polares, e a fabricação de células requer pressão de equipamentos de prensagem isostática.levando a custos elevadosEmpresas chinesas como CATL, BYD e EVE Energy favorecem esta via técnica.

"As baterias de estado sólido representam uma inovação abrangente em materiais, processos de fabricação de células e equipamentos de fabricação.A cadeia industrial sofrerá mudanças revolucionárias"A bateria de estado sólido é uma bateria de estado sólido, que não pode ser utilizada para a fabricação de baterias de estado sólido", disse Miao Lixiao, Gerente Geral de Investigação e Desenvolvimento de Tecnologias de Fronteira da SVolt Energy.Baterias líquidas usam separadores para envolver os eletrodos para evitar desalinhamento que pode causar curto-circuitoNo entanto, as baterias de estado sólido não possuem separadores e as camadas empilhadas são densificadas sob pressão ultraalta.que tornem as bordas dos eléctrodos propensas a quebras e desalinhamento"As baterias de estado sólido são como hambúrgueres, em camadas com ingredientes que podem derramar-se das bordas sob pressão, levando a curto-circuitos,Enquanto as baterias líquidas são como panquecas enroladas, envolto para evitar curto-circuitos. "

Atualmente, o custo das baterias de estado sólido é superior ao das baterias líquidas.000 yuans por quilogramaNo entanto, os eletrólitos sólidos representam mais de 20% da massa da célula, e esses preços são provavelmente inaceitáveis no mercado".

Pitao, presidente da Hunan Zhongke Xingcheng Graphite Co., Ltd., apontou: "Cada empresa tem suas próprias características técnicas.A cadeia industrial a montante está em um estado de esperaAs baterias de estado sólido necessitam de uma direcção relativamente determinada para o upstream e downstream para configurar os produtos em conformidade, evitando maiores custos perdidos no investimento de capital".

Alcançar 1+1>2 através do design de materiais compostos

Devido a rotas técnicas pouco claras e a espaços de redução de custos, as empresas do setor estão a optar por passar gradualmente do estado semi-sólido para o estado totalmente sólido.

"Existem diferenças na rota das baterias de estado sólido, e a concorrência diferenciada promoverá a expansão das aplicações de baterias de estado sólido", disse Xu Hangyu,Diretor de Investigação e Desenvolvimento Científico da WeLion New EnergyEle acredita que, atualmente, um único material sólido de eletrólito não pode satisfazer as necessidades de baterias de estado sólido.compensando as deficiências dos materiais de eletrólito único, sendo simultaneamente compatível com a maioria dos processos e equipamentos tradicionais de baterias de lítio líquidoCombinando as vantagens dos eletrólitos sólidos de óxido e polímeros, a WeLion New Energy industrializou baterias mistas sólido-líquido, com produtos utilizados em baixa potência,Veículos de energia nova, e campos de armazenamento de energia.

"Cada tipo de material tem as suas próprias vantagens e desvantagens.que também acredita que as baterias de estado sólido compostas são uma maneira eficaz de alcançar a produção em larga escala"As baterias de estado sólido não podem ser transformadas em uma obra de arte, sendo os produtos muito caros, várias vezes ou até dez vezes mais do que as baterias líquidas,que nunca seriam viáveis para aplicações em veículos. "

Su Min, diretor do Departamento de P&D de Materiais Celulares da Wanxiang 123 Co., Ltd., acredita que, seja semi-sólido ou totalmente sólido, há uma densidade de energia ideal.Não existe uma única solução tecnológica melhorTodos são meios técnicos para enfrentar os riscos de segurança em caso de necessidades energéticas específicas elevadas.A superação dos problemas técnicos e de industrialização das baterias de estado sólido requer os esforços colectivos de toda a indústria.