Japan startet einen Angriff mit Festkörperbatterien

Japan ist bestrebt, eine Reise auf dem Gebiet des Lithiums zurückzunehmen.

Vor nicht allzu langer Zeit berichteten japanische Medien, dass das Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie ab Mai dieses Jahres 1,6 Milliarden Yen in Toyota, Honda, Nissan, Matsushita, GS Yuasa, Toray, Asahi Kasei und Mitsui Chemicals der Vereinten Nationen investieren wird. Mitsubishi Chemical usw. Große Autohersteller, Batterie- und Materialhersteller entwickeln gemeinsam Festkörperbatterien.

Den Daten zufolge ist das Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie dem japanischen Zentralregierungsministerium angeschlossen. Es ist hauptsächlich dafür verantwortlich, die Vitalität der Privatwirtschaft zu verbessern, die Entwicklung der Außenwirtschaftsbeziehungen reibungslos zu gestalten, die wirtschaftliche und industrielle Entwicklung sicherzustellen, die Versorgung mit Bodenschätzen und Energie zu stabilisieren und die Effizienz aufrechtzuerhalten.

Es ist offensichtlich, dass die Festkörperbatterie auf die nationale strategische Ebene gestiegen ist und die inländische Industriekette der obersten Ebene zusammengebaut wurde. Japans Entschlossenheit, die beherrschenden Höhen des Festkörperbatteriesektors zu erobern, ist offensichtlich. Die Rückeroberung des Marktanteils der von chinesischen und koreanischen Unternehmen beschlagnahmten Strombatterien wurde von den japanischen inländischen Medien als eines der Ziele der Bemühungen der Regierung interpretiert, die Forschung und Entwicklung von Festkörperbatterien zu fördern.

Nach Angaben des Nihon Keizai Shimbun im Bereich der Autobatterien machten japanische Unternehmen 2013 rund 70% des Weltanteils aus. Mit dem beschleunigten Aufholprozess chinesischer und koreanischer Unternehmen betrug der Marktanteil jedoch Japanische Unternehmen wurden auf 2016 reduziert. 41%.

2013 ist in der Tat der „Wendepunkt“ der Entwicklung von Lithiumbatterien. Zuvor wurden Lithiumbatterien hauptsächlich im Bereich der Unterhaltungselektronik eingesetzt. Der Markt ist ausgereift und stabil. Seit 2013 nehmen neue Energiefahrzeuge weltweit rasant zu, und die energiebatterieindustrie hat sogar die majestätische Vitalität gesteigert.

Trotz des Vorreitervorteils der Industrialisierung der Lithium-Ionen-Technologie (die weltweit erste Lithium-Ionen-Batterie wurde 1991 erstmals von der japanischen SONY Corporation in Massenproduktion hergestellt) teilte sie die Dividenden der Lithium-Industrie voll und ganz, aber die vielfältigen Auswirkungen auf die Politik. Märkte und Entwicklungsstrategien. Angesichts der gewaltsamen Offensive der aufstrebenden chinesischen und koreanischen Batterieunternehmen konnte Japan in den letzten Jahren eine passive Kontraktion im Bereich der Lithiumbatterien aufrechterhalten.

Tatsächlich ist der weltweite Marktanteil von Lithiumbatterien in Japan nach Angaben von JFD im Jahr 2016 auf rund 15% gesunken.

Offensichtlich kann diese Situation von der japanischen Regierung und den Unternehmen nicht akzeptiert werden. Es ist ein bahnbrechender Plan der japanischen Gesellschaft, Festkörperbatterien, die als die nächste Generation von Batterien anerkannt sind, vollständig zu entwickeln. Nach den Hinweisen auf Japans Layout auf dem Gebiet der Festkörperbatterien kann der Schluss gezogen werden, dass dies keine "Luftkanone" sein wird.

Im Bereich der Festkörperbatterien wird Japan stetig und stetig sein und sich auf den konsequenten Stil der Kerntechnologie konzentrieren.

Vor der formellen Finanzierung erwägt das japanische Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie, bei der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) einen Antrag zu stellen, um die Entwicklung internationaler Standards zu fördern, um die Beherrschung der globalen Festkörperbatterie für Kraftfahrzeuge sicherzustellen.

Im April 2018 gaben das Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie und die japanische Agentur für die Entwicklung neuer Technologien für die Energiewirtschaft (NEDO) bekannt, dass sie eine Methode zur Bewertung von Festkörper-Lithiumbatterietests entwickeln werden, die die internationalen Standards und Spezifikationen bis 2022 der internationalen Normung widerspiegelt Strategie für Festkörper-Lithiumbatterien.

Neben dem auf der Ebene der Marktregeln zum Ausdruck gebrachten Überbewusstsein hat der Forschungsschwerpunkt auf der Festkörperbatterietechnologie an einer Vielzahl von Universitäten, Institutionen und Unternehmen in Japan Japan eine solide Kraft verliehen, um die Industrialisierung von Festkörpern zu fördern -Zustandsbatterien.

Universität / Institution

Im Jahr 2011 entwickelten Professor Takuno von der East University of Technology und andere Personen sowie Toyota Motor gemeinsam einen neuen Festelektrolyten und verbesserten anschließend das Material durch Ändern des Elementtyps. Im Jahr 2016 war die Ionenleitfähigkeit des Festelektrolyten mehr als doppelt so hoch wie die des organischen Elektrolyten. Die Batterieleistungsdichte beträgt mehr als das Dreifache. Nachdem der Prototyp einer festen Batterie im Labor 1000 Mal wiederholt geladen und entladen worden war, wurde die Kapazität kaum gedämpft.

Im Jahr 2014 verwendeten Prof. Yamada und andere Mitarbeiter der Universität Tokio einen hochkonzentrierten Elektrolyten, um die Ladezeit des akkus auf 1/3 eines typischen lithium-ionen-akkus zu reduzieren. Der 2017 entwickelte schwer brennbare dicke Elektrolyt verwendet das flammhemmende Trimethylphosphat als organisches Lösungsmittel. Wenn es auf 200 Grad Celsius erhitzt wird, erzeugt es eine Flamme, die die Flamme löschen kann und sogar ein Feuerlöschmittel für Lithium-Ionen-Batterien enthält.

Die Koji-Universität von Okayama, der Professor des Westens, hat erfolgreich eine positive Ladungsentladungs-positive Elektrode entwickelt. Durch Beschichten der Oberfläche des Partikels des positiven Elektrodenmaterials mit Partikeln, die Titan und Ruthenium enthalten, kann die Testbatterie das Fünffache der Geschwindigkeit einer herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie betragen, die geladen werden soll.

Darüber hinaus hat Takada Hiroshi, stellvertretender Direktor des National Materials Research Institute of Japan, ein neues Anodenmaterialsystem entwickelt, mit dem die Anodenkapazität auf das Zehnfache der vorhandenen Lithium-Ionen-Batterien erhöht werden kann. Die Batteriekapazität wird voraussichtlich steigen um etwa 50%.

Das führende Unternehmen für optisches Glas, Ohara Seisakusho (Mitsui), hat ebenfalls ein Glasadditivmaterial entwickelt, das die Kapazitätsreduzierung unter Bedingungen für schnelles Laden und niedrige Temperaturen unterdrücken kann - LICGC. Wenn LICGC in ein festes Batterie-Positivelektrodenmaterial eingemischt wird, wird es schnell mit einer Geschwindigkeit entladen, die das Dreifache der Batterieladegeschwindigkeit beträgt, die etwa 40% größer als die einer herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie ist, und etwa 25% bei einer Temperatur von minus 20 ° C.

Toyota

Unter den japanischen Unternehmen gilt Toyota als eines der maßgeblichsten Unternehmen auf dem Gebiet der Festkörperbatterien.

Bereits 2010 führte Toyota eine Festkörperbatterie aus Sulfid ein. Bis 2014 wurde berichtet, dass die Energiedichte der Toyota-Prototyp-Festkörperbatterie 400 Wh / kg erreicht hatte. Bis Februar 2017 haben Toyotas Patente für Festkörperbatterien 30 erreicht und liegen damit weit über denen anderer Unternehmen.

Im Oktober 2017 gab Toyota bekannt, dass mehr als 200 Mitarbeiter investiert wurden, um die Entwicklung der Festkörperbatterietechnologie zu beschleunigen. Im Dezember desselben Jahres gaben Toyota und Panasonic bekannt, dass sie gemeinsam Festkörperbatterien entwickeln werden, um die Verbreitung von Elektrofahrzeugen durch fortschrittliche Batterietechnologie zu fördern.

Im selben Monat gab Toyota erneut bekannt, dass die Einführung von 10 Elektrofahrzeugen im Jahr 2020 und die Vermarktung der nächsten Generation von Festkörperbatterien geplant ist. Anschließend wurde die Nachricht von Shigeki Suzuki, Executive von Toyota Material Engineering, bestätigt. Nach diesen Nachrichten wird Toyota die Vermarktung von Festkörperbatterien bis 2020 vollständig umsetzen.

TDK

TDK ist eine bekannte Marke der Elektronikindustrie in Japan. Es ist seit langem führend auf dem Gebiet der elektronischen Rohstoffe und Komponenten. ATL, das dem chinesischen Volk bekannt ist, ist eine Tochtergesellschaft von TDK.

Im November 2017 gab TDK bekannt, dass es die weltweit erste Vollkeramik-Vollbatterie entwickelt hat, die zum Laden und Entladen kleine SMD-Technologie verwendet - CeraCharge, neue Batteriegröße 4,5 × 3,2 × 1,1 mm, Nennspannung 1,4 V, Kapazität 100 μAh Die Anzahl der Lade- und Entladezyklen kann das 1000-fache überschreiten. Die Massenproduktion und der Versand werden voraussichtlich im Frühjahr 2018 erfolgen.

Laut japanischen Medienberichten wird TDK das österreichische Werk nutzen, um CeraCharge mit einer monatlichen Leistung von 20.000 bis 30.000 zu erzielen.

Um den Massenproduktionsplan umzusetzen, plant TDK außerdem, zwischen 2018 und 2020 100 Milliarden Yen in Geräteinvestitionen zu investieren. Ziel ist es, den Umsatz mit Filmanwendungsprodukten einschließlich Lithium-Ionen-Batterien im Jahr 2016 um 60% gegenüber 2016 zu steigern 400 Milliarden Yen.

Murata Manufacturing Co., Ltd.

Im Jahr 2005 gab Murata Manufacturing Co., Ltd., ein professioneller Hersteller elektronischer Komponenten in Japan, die Entwicklung von Hochleistungs-Lithium-Ionen-Sekundärbatterien bekannt. Im Jahr 2015 wurde mit der Massenproduktion kleiner Lithium-Ionen-Sekundärbatterien unter Verwendung von Lithiumtitanat begonnen.

Im Jahr 2016 erzielte Murata aufgrund des Rückgangs der ursprünglichen Einnahmen aus dem Hauptgeschäft einen Preis von 17,5 Milliarden Yen, der auf das Batteriegeschäft von Sony übertragen wurde. Sony realisierte die Kommerzialisierung des weltweit ersten lithium-ionen-akkus. Im Rahmen dieser Transaktion wird Sony die im Batteriegeschäft gesammelte technische Stärke und Geschäftserfahrung auf Murata übertragen.

Auf dieser Basis hat sich Murata zum Ziel gesetzt, das Geschäft mit Lithium-Ionen-Batterien weiter auszubauen. Nach dem Plan wird Murata um 2019 Festkörperbatterien auf den Markt bringen.

Darüber hinaus äußerten sich Japans NGK, Mitsubishi Gas Chemical, Toray, Panasonic, Sumitomo Chemical und andere Hersteller optimistisch über die Marktaussichten aller Festkörperbatterien und beschleunigen die Entwicklung verwandter Materialien.

Ziel von Mitsubishi Gas Chemicals ist es, bis 2020 Festelektrolyte für Festkörperbatterien zu entwickeln und Batteriematerialien der neuen Generation so schnell wie möglich auf den Markt zu bringen.

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