Krieg zwischen der Industrie fester Lithium-Ionen-Batterien

Im Dezember 2016 veröffentlichte Energy Energy Science (Energie- und Umweltwissenschaften), eine der führenden britischen Fachzeitschriften, einen Artikel mit dem Titel Alternatestryforasaferchareablebattery.

Ein Team unter der Leitung von Professor Yuehan · gudinafu vom Cochrane Institute of Technology an der Universität von Texas in Austin hat eine kostengünstige, schnell aufladende Vollfestbatterie entwickelt, die viele der Probleme löst, die derzeit in der Batterieindustrie auftreten sagte. Es hat viele Vorteile wie nicht leicht zu verbrennen, hohe Volumenenergiedichte, lange Lebensdauer und schnelle Lade- und Entladegeschwindigkeit. Beispielsweise weist dieser Batterietyp nach 1200 Ladezyklen nur einen minimalen Verlust auf und kann einen normalen Betrieb in einem Temperaturbereich von 60 ° C bis -20 ° C gewährleisten.

Sobald dieser Artikel veröffentlicht wurde, sorgte er sofort für Aufruhr in der Energie-, Chemie-, Physik- und ganzen Batterieindustrie auf der ganzen Welt.

Es gibt zwei Gründe:

1, der vierte Autor des Artikels, Professor Gudinafus besondere Identität: Er ist der "Vater von Lithiumbatterien", der Erfinder von wiederaufladbaren Lithiumbatterien und der Champion der globalen Batterieindustrie. Er wird die derzeitige wissenschaftliche Gemeinschaft als "hoch aufragendes" Niveau bezeichnet. Der 95-jährige Professor war bisher in Lehre und Forschung führend, und als Top-Experte auf dem Gebiet der Batterien hat jeder Schritt die Aufmerksamkeit der Branche auf sich gezogen.

2, Gudinafus Forschungsergebnisse erwiesen sich als falsch! Seine theoretische Grundlage verstößt sogar gegen das grundlegendste erste Gesetz der Thermodynamik! Aber seltsamerweise entschieden sich alle Leute in der Branche aus extremem Respekt vor Gudinafu dafür, eine klare und verwirrte Haltung beizubehalten und gemeinsam zu schweigen, wenn sie es wussten.

Ein Jahr später wurde die Stille gebrochen. Danielle Steingart, eine Forscherin an der Princeton University in den USA, veröffentlichte auch einen Artikel mit dem Titel "Common" in Energy and Environmental Science, in dem die Ergebnisse der Oldtimer-Forschung offen in Frage gestellt wurden. Und tit-for-tat schlug vor, dass der von Gudinafu vorgeschlagene Reaktionsmechanismus falsch ist, "aus thermodynamischer Sicht ist dies offensichtlich unmöglich."

Der erste Vogel rief im Austausch für einen Klang in der akademischen Gemeinschaft. Gudinafus Position in der Lithiumindustrie kann als unübertroffen bezeichnet werden. Zu diesem Zweck ist der Großvater nur ein subtiles "Wir haben nicht gegen das erste Gesetz der Thermodynamik verstoßen", um seine Reaktion zu zeigen.

Der ältere Mann, der 1991 in Zusammenarbeit mit Sony den weltweit ersten kommerziell wiederaufladbaren lithium-ionen-akku entwickelte, trug zur sozialen elektronischen Revolution beim Menschen bei und starb schließlich im Zeitalter der Makrelen.

Laut einer Person, die der Wahrheit nahe steht, war der alte Mann, der ein Leben lang Ruhm und Reichtum gelebt hat, Erstautor des umstrittenen Papiers MH Braga (eine Wissenschaftlerin aus Portugal).

Die obige akademische Debatte ist heute nur die Spitze des Eisbergs in der Lithiumbatterieindustrie. Tatsächlich ist der akademische Kampf weit weniger aufregend als der Krieg in der kommerziellen Realität.

Seit seiner Gründung standen Praktiker in der Industrie für wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien, die als ebenso wichtig wie die Erfindung des Transistors angesehen werden, in der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft vor zwei großen Herausforderungen: Sicherheit und Energiedichte.

Die Hauptanwendung von Lithiumbatterien war jahrelang die Unterhaltungselektronik. Diese Situation begann sich jedoch 2013 umzukehren. Mit dem raschen Aufstieg neuer Energiefahrzeuge auf der ganzen Welt wurde die Batterieindustrie plötzlich heiß und voller Versuchungen.

In Zukunft werden neue Energiefahrzeuge der wichtigste Bereich der Lithiumbatterieanwendung sein.

Die Analyse hat vorausgesagt, dass der weltweite Markt für Lithiumbatterien weiterhin schnell wachsen wird. Es wird erwartet, dass die Gesamtnachfrage und die Marktgröße bis 2022 54,9 GWh bzw. 26,7 Milliarden US-Dollar erreichen werden und die jährliche durchschnittliche Wachstumsrate im nächsten Jahrzehnt 37,0 bzw. 31,6 erreichen wird.

In China wurden allein im Jahr 2016 60,5 Milliarden Yuan an Kraftzellen verkauft, und bis 2020 werden es weitere 3 sein. Wenn der Durchschnittspreis von 1,5 Yuan / Wh gemessen wird, entspricht dies der Marktgröße der neuen Energiebatterie für Kraftfahrzeuge in China wird in den nächsten fünf Jahren 336,3 Milliarden Yuan erreichen.

Forbes erwartet, dass der weltweite Markt für Kraftzellen in 20 Jahren 240 Milliarden US-Dollar erreichen wird.

Die lithium-eisenphosphat-batterien und Lithium-Ternär-Batterien, die sich in dieser Runde neuer Energiefahrzeuge ausgezahlt haben, haben jedoch allmählich Verlegenheit gezeigt. Aufgrund des Einflusses der vorhandenen Systemarchitektur und der wichtigsten positiven Materialien ist es grundsätzlich schwierig, die Energiedichte der Lithiumbatterie des vorhandenen Systems durch 300 W / kg zu durchbrechen. Unter diesen ist es schwierig, die einzelne Energiedichte von Lithiumeisenphosphatbatterien mit 140 Wh / kg zu überschreiten, und die einzelne Energiedichte von Triplett-Lithiumbatterien im großen Maßstab beträgt bis zu 220 Wh / kg. Die Obergrenze im Labor liegt bei 300 Wh / kg.

In Zukunft wird sich der Hauptwiderspruch bei der Entwicklung der neuen Energie-Automobilindustrie auf den Widerspruch zwischen dem zunehmenden Streben der Menschen nach mehr Kilometerleistung und dem langsamen Wachstum der Energiedichte von Kraftzellen konzentrieren.

In China hat sich die Regierung das technische Ziel gesetzt, in den nächsten Jahren eine einzige Energiedichte von 300 W / kg ~ 400 W / kg von 2020 bis 202 zu erreichen. Ob es sich nun um Lithiumeisenphosphat oder Lithium ternär handelt ist es schwierig, dies zu tun.

In den USA hat das US-Energieministerium eine neue Generation von Forschungs- und Entwicklungsorganisationen für Batterien gegründet, das Energy Storage Joint Research Center (JCESR). JCESR sagte mit Ehrgeiz: "Wie das Manhattan-Projekt wird es sich auf Talente und Mittel konzentrieren, um Batterien mit einer fünffachen Energiedichte und einem Preis von 1/5 innerhalb von fünf Jahren zu entwickeln."

Die traditionelle Lithiumbatterietechnologie (Lithiumeisenphosphat und ternär) unterliegt flüssigen Elektrolyten und ist schwer mit Metalllithiumnegativpolen und neu entwickelten Hochpotential-Positivelektrodenmaterialien kompatibel, was zu Engpässen beim Anstieg der Energiedichte führt. In Bezug auf die Sicherheit führt dies auch zu Problemen wie Kurzschlusszündung, Ionenkonzentrationsdifferenz, Innenwiderstand der Batterie und kontinuierlichem Verbrauch von Elektrodenmaterialien.

Zu diesem Zeitpunkt haben Festkörperbatterien als "Lithiumbatterietechnologie der nächsten Generation" eine hohe Ionenleitfähigkeit und mechanische Festigkeit, breite elektrochemische Fenster und Arbeitstemperaturbereiche. Es ist ein ideales Objekt mit hoher Energiedichte, starker Zirkulation, hoher Sicherheit und kurzer Ladezeit geworden.

Die in Sicht befindlichen Festkörperbatterien sind zwar scheinbar zuverlässig, müssen jedoch noch viele technische Herausforderungen bewältigen und werden einige Zeit für die Massenproduktion benötigen.

Es ist jedoch immer noch schwierig, die Begeisterung von Hunderten von Institutionen auf der ganzen Welt auszulöschen, in Festkörperbatterien zu stürzen. Dazu gehören traditionelle Autogiganten, Neuwagenhersteller, Autoteilegiganten, Batteriehersteller und vorgelagerte Rohstoffunternehmen sowie akademische Forschungsinstitute, staatlich unterstützte Forschungsinstitute und sogar vom Militär finanzierte mysteriöse Institutionen.

Auf jeden Fall haben Hunderte von Top-Experten für Physik, Chemie und Elektrizität auf der ganzen Welt, unterstützt durch Forschungs- und Entwicklungsgelder in zweistelliger Millionenhöhe, die strategische Höhe von Festkörperbatterien von der Technologieentwicklung bis zur kommerziellen Produktion umrundet . Massenproduktion begann eine Schlacht.

Japan

Unter der Führung von Toyota ist Japan bei Festkörperbatterien dem Rest der Welt voraus. Unternehmen wie Honda und Panasonic behaupten, sich auf die Entwicklung von Batterien der nächsten Generation zu konzentrieren.

Besonderes Augenmerk sollte jedoch auf die Tatsache gelegt werden, dass die japanischen Inselstaaten aufgrund des geschlossenen Denkens nur ungern ihre eigenen Forschungsergebnisse teilen und sich dafür entscheiden, den kommerziellen Nutzen ihrer eigenen Technologierouten (z. B. das Zeitfenster) zu maximieren Die Eröffnung von Brennstoffzellenpatenten dauert nur wenige Jahre. Gerade genug für andere Länder und Unternehmen, um Produkte zu entwickeln, und sie werden zur Ernte kommen, wenn sie in Massenproduktion hergestellt werden.)

Mit den "historischen Lehren" in dieser Hinsicht wird China im Allgemeinen entscheiden, der japanischen Route wie dem Mobilkommunikationssystem und der technischen Route des HEV nicht zu folgen. China hat deutlich seine Absicht bekundet, die japanische technische Route zu umgehen.

Toyota: ein Fan von Festkörperbatterien

Im Juli berichteten die japanischen Medien von schweren Nachrichten, dass Toyota plant, im Jahr 2022 ein Serien-Festkörperbatterie-Auto auf den Markt zu bringen. Anschließend sagte ein Toyota-Sprecher, es werde keinen unmittelbaren Kommentar zu dieser Angelegenheit geben.

Im Dezember, fünf Monate später, gab Toyota plötzlich bekannt, dass bis 2020 zehn Elektrofahrzeuge auf den Markt gebracht und die nächste Generation von Festkörperbatterien kommerzialisiert werden sollen. Die Nachricht wurde später von Toyotas Materialingenieur Shigekizuki bestätigt: Toyota wird bis 2020 Vollbatterien auf den Markt bringen.

Dies bedeutet, dass Toyota zwei Jahre zuvor einseitig Festkörperbatterien kommerzialisiert hat.

Dies ist ein ziemlich mutiger Schritt, insbesondere für den vorsichtigen und konservativen Toyota. Es ist noch unglaublicher.

Laut der Branche bedeutet Toyotas frühere Persönlichkeit, wenn es optimistisch in Bezug auf die Festkörperbatterieroute ist, dass Toyota die meisten Schwierigkeiten auf dieser Technologieroute überwunden hat und relativ zuversichtlich in Bezug auf die Massenproduktion ist.

Tatsächlich hatte Toyota vor mindestens einem Dutzend oder 20 Jahren heimlich ein Team von Hunderten von Top-Talenten organisiert, um Festkörperbatterien und Luftbatterien zu entwickeln. Dieses Team besteht aus Expertenteams wie Tianjing, Yukio Otani, Yukio Ueno, Hamanishi, Nakamoto Bowen, Laihao, Masahiro Kamiya, Bulaien Haideng, Legaier, Dengken Shimisi und Christopher Lee. Das Team entwickelte sich ruhig In mehr als einem Jahrzehnt wurden bis zu 30 Patente für Toyota angemeldet (Toyota war bisher führend bei der Anzahl der Patente für Festkörperbatterien).

Aufgrund des Geschäftsgeheimnisses ist der Außenwelt der spezifische Fortschritt von Toyota in diesem Bereich nicht bekannt. Obwohl Toyota zurückhaltend und mysteriös war, erkennt die Branche immer noch an, dass sein technologischer Fortschritt weltweit an erster Stelle stehen sollte.

Entsprechend der Elektrolytform werden Festkörperbatterien in Festkörper- und Quasi-Festkörperbatterien unterteilt (ein Kompromissweg zwischen Feststoff und Flüssigkeit). Entsprechend dem Material des Elektrolyten wird der gesamte Festkörper in Oxide, Sulfide und Polymere unterteilt, und Toyota nimmt den Sulfidmaterialweg im gesamten Festkörper.

Derzeit ist bekannt, dass Toyota nicht nur Patente für Festelektrolytmaterialien, Festzellherstellungstechnologie usw. erhalten hat, sondern auch einen vollständigen Satz technischer Wege und Rückgewinnungsverfahren für die Rückgewinnung von positiven und Sulfid-Festelektrolytmaterialien entwickelt hat.

Im Jahr 2010 führte Toyota offiziell Sulfid-Festkörperbatterien ein. Bis 2014 hat die Energiedichte von Festkörperbatterien in ihrem Labor 400 W / kg erreicht.

Europa

Europas Industrieländer, die lange Zeit die Spitze der globalen Industriekette innehatten und große Gewinne erzielten, haben die Lithiumbatterieindustrie lange Zeit als eine Industrie mit geringer Wertschöpfung angesehen (eine Low-End-Industrie, die von Asiaten betrieben werden sollte), ohne der Batterieindustrie genügend Aufmerksamkeit schenken. Dies hat dazu geführt, dass es heute in Europa keine großen Lithium-Energie-Unternehmen gibt, und die Kette der Lithium-Energie-Industrie konnte dies nicht etablieren (das belgische Schönheitsunternehmen Umicore war jedoch immer der weltweit führende Materialriese, was eine Ausnahme darstellt ).

In dieser Runde der Batterien war das Schicksal Europas bereits zum Scheitern verurteilt. Aber als Treffpunkt für traditionelle Automächte und Giganten können europäische Giganten nur aufholen. Volkswagen plant beispielsweise, 50 Milliarden Euro in die Entwicklung von Festkörperbatterien zu investieren. BMW entschied sich auch für eine Zusammenarbeit mit dem US-amerikanischen Batteriehersteller Solid Power, um eine neue Generation von Festkörperbatterietechnologien zu entwickeln und die Produktionszeit auf 2026 festzulegen.

Das größte Merkmal der soliden Batterielandschaft in Europa ist, dass es an der Unterstützung einer schwachen lokalen Industriekette mangelt. Daher müssen die meisten Unternehmen mit Standorten in Asien oder den USA zusammenarbeiten oder einfach Modelle kaufen und kaufen.

Französisch Bolloré.

In Europa ist BatScap, eine Tochtergesellschaft unter der Kontrolle der französischen Familie Bolloré (Boluolei), weltweit als Vertreter eines tiefen Layouts im Bereich der Festkörperbatterien anerkannt. Im Gegensatz zu Toyota wählt BatScap jedoch ein vollfestes Polymer Technologieroute. Die Festkörperbatterie von BatScap ist auch als metallische lithium-polymer-batterie bekannt, da das negative Elektrodenmaterial metallisches Lithium und der Elektrolyt einen Polymerfilm verwendet.

Der größte Vorteil der BatScap-Batterien besteht darin, dass sie dank des langfristigen Aufbaus der 1822 gegründeten Boloré-Gruppe, die keine Investitionen in Transport, Transport und Energie beinhaltet, Feldtests der Massenproduktion und der Märkte unterzogen wurden . Dadurch kann der Akku von BatScap schnell landen.

Bereits im Oktober 2011 begann Bolloré, das selbst entwickelte Elektrofahrzeug "Bluecar" und den Elektrobus "Bluebus" für die Bereitstellung von Auto-Sharing-Diensten "Aurelib" in Paris, Frankreich und seinen Vororten einzusetzen. In den letzten Jahren wurden insgesamt 3.000 BatSap-Festkörperbatterien mit 30 kWh installiert und 900 Tankstellen und 4500 Ladegeräte in der Region eingerichtet. Die kumulierte Anzahl der Benutzer beträgt fast 200.000, und die Anzahl der täglichen Nutzungen beträgt ungefähr 18.000. Infolgedessen wurde eine große Menge an Daten und Betriebserfahrung gesammelt.

Es sollte jedoch insbesondere beachtet werden, dass Bolloré als erstes Unternehmen die Größenordnung von Festkörperbatterien kommerzialisiert hat, die tatsächliche Ausgangsenergiedichte jedoch immer noch niedrig ist und die Energiedichte nur 100 Wh / kg beträgt, was weit unter der theoretischen liegt Niveau.

Amerika

Die Vereinigten Staaten und Europa haben das gleiche Problem, aber die Dinge sind etwas besser. Es gibt keine Möglichkeit für eine Wiederbelebung der europäischen Energiezellenindustrie, aber die USA haben bereits früher erkannt, dass ihre lokale Lithium-Ionen-Industrie sehr schwach ist, und sie haben ein frühes Layout erstellt.

Beispielsweise hat die US-Regierung 2008 ihre strategische Ausrichtung von Wasserstoff und Brennstoffzellen auf Lithiumbatterien geändert. Einerseits wurden bis zu Hunderte von batteriebezogenen Venture-Unternehmen gegründet. Auf der anderen Seite wurde die globale Kette der Lithiumindustrie aktiv erweitert und eingesetzt.

Sakti3: Einer der großen Drei

Der US-amerikanische Sakti3 ist in der Branche als einer der drei Giganten anerkannt, die mit dem japanischen Toyota und dem europäischen Bolloré um eine höhere technologische Reife und eine tiefere technologische Entwicklung von Festkörperbatterien konkurrieren können. Es ist auch die dritte Technologieroute für Festkörperbatterien, die Oxidelektrolytmaterialroute im gesamten Festkörper.

Der oxidtechnische Weg ist der schwierigste der drei.

2008 gründete Mali · saisiteli Sakti3. Es ist erwähnenswert, dass der ehemalige Professor für Ingenieurwissenschaften an der Universität von Michigan immer noch eine etwas sentimentale Person ist. Dies geht aus ihrem Namen für die neue Firma hervor: Sakti bedeutet Sanskrit "Energie" und 3 steht für die Anzahl der Lithiumatome.

Das beste Kapital von Sakti3 ist möglicherweise die Gründerin Saisiteli, eine starke Frau, die seit 20 Jahren mehr als 100 Stunden pro Woche im Bereich Batterietechnologie arbeitet und über mehr als 70 Patente verfügt.

Sakti3 behauptet, eine Festkörperbatterie mit einer Energiedichte von 1.000 W / kg entwickelt zu haben, und sagte, dass nach der kommerziellen Massenproduktion in der Zukunft die Kosten nur 20% der aktuellen Lithiumbatterie betragen, die die Stromkosten kontrollieren kann Fahrzeuge mit Batterie für 25.000 US-Dollar ausgestattet.

Nach seiner Gründung erhielt das Unternehmen in Ann Arbor, Michigan, insgesamt 30 Millionen US-Dollar an Investitionen von General Motors, dem japanischen Industrieriesen Ito Merchants, der Regierung von Michigan und Risikokapitalunternehmen. Es wurde jedoch schließlich 2015 vom britischen Tycoon Zhanmusi · daisen, dem Erfinder des Dyson-Staubsaugers und Haartrockners, übernommen.

Die Übernahme von Sakti3 durch Dyson ist eindeutig ehrgeiziger, als zuerst auf das Gebäude zugreifen und die Festkörperbatterie von Sakti3 für Haartrockner und Staubsauger verwenden zu können. Dyson hat deutlich gemacht, dass er 1,4 Milliarden US-Dollar in den Bau einer Fabrik investiert hat, in der im August Festkörperbatterien hergestellt werden, um letztendlich ein Elektroauto der Marke "Dyson" zu schaffen.

Das größte Problem bei Sakti3 ist die Herstellungstechnologie mit Dünnschichtsedimentationstechnologie. Kurz gesagt, der dünne Film ist in Schichten gestapelt. Dies führt zu hohen Kosten, und die Wahrscheinlichkeit, die Kosten in Zukunft zu senken, ist nicht zu groß.

Seeo: Zurück nach Bosch, um die Kühle zu genießen

Die Übernahme von Seeo durch den deutschen Autoteilegiganten Bosch im Jahr 2016 brachte das US-amerikanische Startup-Unternehmen für Festkörperbatterien ins Rampenlicht.

Im Jahr 2007 wurde Seeo offiziell als das berühmte Startup-Projekt des Lawrence Berkeley National Laboratory des US-Energieministeriums im Bereich Festkörperbatterien gegründet. Seeo wurde mit einem goldenen Löffel geboren, weil er das einzige vom Lawrence Berkeley National Laboratory autorisierte Batterieunternehmen ist, das ein Kernpatent besitzt. Nur eine Sache, die Sie über die Stärke des Lawrence Berkeley National Laboratory wissen sollten: 13 Wissenschaftler und Organisationen, die an der Entwicklung der ersten amerikanischen Atom- und Wasserstoffbomben beteiligt sind, haben Nobelpreise gewonnen.

Seeo basiert auf einer Batterietechnologie, die der Chemieingenieur Hani · aituoni am Lawrence Berkeley National Laboratory erfunden hat. Aituoni sagte, er habe die feste Batterie in der Größe einer Aktentasche erfunden und dabei die zwei- bis dreifache Menge Strom pro Gewichtseinheit der heutigen flüssigen Lithiumbatterien gespeichert.

Aituoni zeigte Seeos zentrale Wettbewerbsfähigkeit in diesem Bereich. Die Festpolymer-Dünnschicht-Festkörperzelle von Seeo hat bereits eine Batteriebatterie-Energiedichte von 130-150 Wh / kg entnommen, was offensichtlich keine sehr gute Zahl ist. Es wird jedoch behauptet, dass diese Zahl in diesem Jahr auf 300 W / kg angehoben werden kann.

Seeo wurde zu Beginn seiner Gründung auch zum Liebling der Kapitalmärkte. Es hat mehrere Finanzierungsrunden erlebt. Zu den Investoren gehörten sogar Google und Samsung, bis es letztes Jahr von Bosch übernommen wurde.

Hier ein bisschen mehr über die Platzierung von Bosch in Festkörperbatterien, da der weltweit größte Autoteile-Riese in den letzten Jahren einen Anstieg neuer Energiefahrzeuge verzeichnet hat.

Nach der Übernahme von Seeo gründete Bosch mit der japanischen GSYUASA Battery Company und Mitsubishi Heavy Industries ein neues Werk. Das Hauptprodukt sind auch Festkörperbatterien. Unter ihnen ist die GSYUASA Battery Company ein Zusammenschluss der beiden japanischen Batterieriesen GS (Unified) und YUASA (Yuasa), deren Stärke nicht zu unterschätzen ist.

Die Frage ist, wie China, das die neue Energiewirtschaft an die Spitze der Volkswirtschaft und der Entwicklung des Lebensunterhalts der Menschen gebracht hat, bereit sein kann, Zuschauer zu sein, wenn Europa, die Vereinigten Staaten und Japan alle darum kämpfen, strategische Höhen in der Solidität zu erreichen Zustand Batteriefeld.

Die Lithiumbatterietechnologie wird seit vielen Jahren erforscht. Chinesische Professoren, die an Universitäten in den Vereinigten Staaten lehren, haben die folgenden Ansichten zur Bewertung des Vertragswagens ausgearbeitet, die den Autor im Moment zum Nationalstolz gemacht haben. Wie folgt:

1 In den Vereinigten Staaten wird die Hauptforschungs- und Entwicklungskraft in der Batterie-Front-End-Technologie, einschließlich Festkörperbatterien, immer noch von Chinesen dominiert.

Obwohl die Vereinigten Staaten eine große Anzahl von Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen für alle Arten von Lithiumbatterien haben und die Forschungs- und Entwicklungskapazitäten relativ stark sind, kann die Industrie nach Ansicht des Professors häufig zutiefst einschätzen, dass zwischen China und China immer noch eine Lücke besteht und selbst die Kluft vergrößert sich immer noch. Dies spiegelt sich hauptsächlich in der gesamten Batterieindustrie wider. Die Kette in den USA ist weitaus weniger solide und perfekt als in China.

Die weltweit robusteste und am weitesten entwickelte Industriekette für Kraftzellen konzentriert sich auf China und bietet den fruchtbarsten Boden für die Entwicklung der Kraftzellentechnologie.

China

Die boomende neue Energiebranche bietet die beste historische Chance für den Aufstieg der chinesischen heimischen Energiebatterieindustrie. So wie China die Möglichkeit hat, die Kurve in der nächsten Ära der Automobilindustrie zu überholen, wird Chinas Power-Batterietechnologie höchstwahrscheinlich die Blockade aus dem Ausland durchbrechen. Werden Sie zur entscheidenden Kraft für die Entwicklung modernster Technologien.

In China haben sowohl nationale Forschungsinstitute als auch Batterieunternehmen eine solide Batterieleistung hinzugefügt, um die künftige Batteriebahnspur zu nutzen.

Li Feng Li: Der erste, der Krabben isst

Am 18. August dieses Jahres wurde eine Nachricht veröffentlicht, die die gesamte heimische Lithiumbatterieindustrie fast schockierte. Der Experte für Festkörperbatterien, Dr. Xuxiaoxiong, ehemaliger Forscher am Institut für Materialien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, hat mit Lifeng Lithium, einem börsennotierten Unternehmen in China, eine strategische Kooperationsvereinbarung getroffen, um die Erprobung der Festkörperbatterietechnologie in Ningbo voranzutreiben. Ziel ist es, die Industrialisierung von Festkörperbatterien innerhalb von drei Jahren zu erreichen.

Was ich sagen möchte, ist, dass Xuxiaoxiong als Leiter des Projekts "Vollfeste Lithium-Ionen-Speicher-Energiebatterie" im neuen Energiefeld "Zwölfter Fünfjahresplan" des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie seit langem engagiert ist zur Entwicklung der Festkörperbatterietechnologie. Aus öffentlichen Informationen geht hervor, dass bisher mehr als 30 Patente (6 internationale Patente und 27 chinesische Patente) angemeldet wurden, von denen 11 Patente genehmigt wurden.

Er und andere Mitglieder des Ningbo-Instituts für Werkstofftechnologie und -technik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, mehrere Mitglieder, darunter Yaoxiayin, Zehntausend Diviels, Yangjing, Huangzhen, Yaoxiayin, Zhaofengdong, Zhu Jun usw., haben zusammengesetzte Kathodenmaterialien für entwickelt Vollfeste Natriumbatterien, Vollfett-Natriumbatterie-Elektrolyte und Vollfest-Natriumbatterien. Vorbereitungsmethoden und Theorien Und ...

Vier Monate, nachdem das Team von Xuxiaoxiong eine Kooperationsvereinbarung mit Li Feng geschlossen hatte, gab Li Feng Li am 5. Dezember bekannt, dass es eine hundertprozentige Tochtergesellschaft, Zhejiang Feng Li, mit einem eigenen Kapital von nicht mehr als 250 Millionen Yuan gründen wird. Investition in den Bau einer F & E-Pilotproduktionslinie für Festlithiumbatterien der ersten Generation mit einer Jahresleistung von Milliarden Wattstunden. Die Bauzeit des Projekts beträgt 2 Jahre.

Der sogenannte Test ist der Test, bevor das Produkt offiziell in Produktion geht. Es ist ein Test des Produkts in kleinerem Maßstab vor der Massenproduktion. Bevor das Unternehmen ein Projekt festlegt, kann es nach Durchführung von Labortests, kleinen Tests und mittleren Tests grundsätzlich in Massenproduktion hergestellt werden.

Die Li-Feng-Industrie wagte es, 250 Millionen Yuan zu investieren und Xuxiaoxiong zum gesetzlichen Vertreter des Unternehmens zu machen, was weitgehend bedeutet, dass die Festkörperbatterietechnologie des Xuxiaoxiong-Teams im Grunde ausgereift ist.

Berechnungen zufolge kann die Energiedichte des von der Lifeng-Lithiumindustrie hergestellten festen Lithiumbatteriekerns der ersten Generation 240 Wh / kg erreichen. Nach der Schätzung von 500 kg Batteriepack für Fahrräder, kann die Leistung von 80KWh erreichen 480 km von Ausdauer und die maximale Strommenge nach den tausend Zyklen noch 90 <UNK> dauert der Ladevorgang nur 12 Minuten zu füllen.

Chenliquan: Vorläufer

Chenliquan, ein Akademiker der Chinesischen Akademie für Ingenieurwissenschaften, war schon immer ein aktiver Förderer von inländischen Festkörperbatterien. Er ist der Ansicht, dass nur Vollfestbatterien qualifiziert werden können, um die Batterieenergiedichte auf 500 Wh / kg historischer Aufgaben weiter zu erhöhen, und fordert den baldigen Start von Vollfestbatterien. F & E-Industrialisierungsarbeit.

1978 initiierte und befürwortete Chenliquan erstmals die Erforschung fester Metalllithiumbatterien und die damit verbundene Grundlagenforschung zu festen Ionen. 1980 wurde Chinas erstes Labor auf dem Gebiet der Festkörperbatterien eingerichtet, das Solid Ion Laboratory des Instituts für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Bis zum Jahr 2000 verlagerte sich der Forschungsschwerpunkt des Instituts für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften auf den Nanokrystagnetismus und begann gleichzeitig, die wichtigsten technischen Probleme bei der Eroberung von Festkörperbatterien intensiv zu untersuchen. Im Jahr 2016 wurde die Beijing Weilan New Energy Technology Co., Ltd. gegründet, die sich auf die Forschung und Entwicklung von Festkörperbatterien konzentriert.

Neben Chenliquan gehört zu Beijing Wei Lan auch eine Gruppe hochrangiger einheimischer Experten, darunter Chenliquans alter Partner Lihong, ein Forscher am Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Es war an der Forschung und Entwicklung mehrerer Projekte auf nationaler Ebene beteiligt, einschließlich der Entwicklung von negativen Elektrodenmaterialien auf Siliziumbasis für Lithium-Ionen-Batterien mit hoher Energiedichte, Lithiummetall- und Festkörperbatterietechnologie.

Derzeit hat Beijing Weilan viele Schlüsseltechnologien auf dem Gebiet der Festkörperbatterietechnologie entwickelt und beherrscht. Einschließlich Metall-Lithium-Oberflächenbehandlung, In-situ-Bildung der SEI-Membrantechnologie, Festelektrolyt, Lithiumionen-Schnellleiter-Vorbereitungstechnologie und Gaodianya-Batterieintegrationstechnologie, Keramikmembranoptimierungstechnologie und Sammelflüssigkeitslösung.

Ningde-Ära: aktive Reservevorbereitung

Im Dezember sagte Guoyongsheng, der F & E-Manager der Ningde-Ära, auf einer Veranstaltung, dass die Ningde-Ära begonnen habe, die nächste Generation der Power-Batterietechnologie aktiv einzusetzen, die sich mehr auf feste Lithiumbatterien konzentriert, aber auch aus der Perspektive von a Batteriehersteller. Ein Schwerpunkt der Forschung und Entwicklung wurde auf den Herstellungsprozess von Festkörperbatterien gelegt.

Als ein inländischer Energiebatterieriese wurde die Ningde-Ära in die Entwicklung von Festkörperbatteriereserven eingelegt. Die Lösung in Festkörperbatterien besteht darin, positive Elektrodenmaterialien zu schützen, was die Kompatibilität verbessern kann.

Gleichzeitig steht der Herstellungsprozess aufgrund der Luftempfindlichkeit von Sulfiden vor erheblichen Herausforderungen. Der gesamte Herstellungsprozess von Festkörperbatterien unterscheidet sich grundlegend von dem herkömmlicher Lithiumbatterien. Während der Entwicklung von Festkörperbatterien in der Ningde-Ära wurde daher die Herstellung von Festkörperbatterien mit der Entwicklung von Produktionsanlagen und -prozessen synchronisiert.

Soweit derzeit bekannt ist, hat die Ningde Ära zur Zeit entwickelt und Polymerkerne mit einer Kapazität von 325 mAh hergestellt und hat gezeigt, eine bessere Hochtemperaturzyklusleistung: der restlichen 82 <UNK> über den 300-Zyklus.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.