האַרט-שטאַט באַטעריז: דער ווייַטער-דור באַטאַרייע מאַרשרוט

האַרט-שטאַט באַטעריז: דער ווייַטער-דור באַטאַרייע מאַרשרוט

אויף מאי 14, לויט "די קארעע טיימס" און אנדערע מעדיע ריפּאָרץ, סאַמסונג פּלאַנז צו קאָואַפּערייט מיט היונדאַי צו אַנטוויקלען עלעקטריק וועהיקלעס און צושטעלן מאַכט באַטעריז און אנדערע פארבונדן מאַשין טיילן פֿאַר היונדאַי עלעקטריק וועהיקלעס. די מידיאַ פּרידיקס אַז סאַמסונג און היונדאַי וועט באַלד צייכן אַ ניט-ביינדינג מעמאראנדום פון פארשטאנד אויף באַטאַרייע צושטעלן. עס איז געמאלדן אַז סאַמסונג באַקענענ זיין לעצטע האַרט-שטאַט באַטאַרייע צו היונדאַי.

לויט Samsung, ווען זיין פּראָוטאַטייפּ באַטאַרייע איז גאָר באפוילן, עס קענען לאָזן אַן עלעקטריש מאַשין צו פאָרן מער ווי 800 קילאָמעטערס אין אַ צייט, מיט אַ באַטאַרייע ציקל לעבן פון מער ווי 1,000 מאל. זייַן באַנד איז 50% קלענערער ווי אַ ליטהיום-יאָן באַטאַרייע מיט דער זעלביקער קאַפּאַציטעט. פֿאַר דעם סיבה, האַרט-שטאַט באַטעריז זענען באטראכט צו זיין די מערסט פּאַסיק מאַכט באַטעריז פֿאַר עלעקטריק וועהיקלעס אין די ווייַטער צען יאָר.

אין פרי מאַרץ 2020, סאַמסונג אינסטיטוט פֿאַר אַוואַנסירטע לערנען (SAIT) און סאַמסונג פֿאָרש צענטער פון יאַפּאַן (SRJ) פארעפנטלעכט "הויך-ענערגיע לאַנג-סיקלינג אַלע-האַרט-שטאַט ליטהיום מעטאַל באַטעריז ענייבאַלד דורך זילבער" אין דער זשורנאַל "נאַטור ענערגיע". -קאַרבאָן קאַמפּאַזאַט אַנאָדעס" באַקענענ זייער לעצט אַנטוויקלונג אין די פעלד פון האַרט-שטאַט באַטעריז.

די באַטאַרייע ניצט אַ האַרט עלעקטראָליטע, וואָס איז נישט ברענעוודיק אין הויך טעמפּעראַטורעס און קענען אויך ינכיבאַט די וווּקס פון ליטהיום דענדריטעס צו ויסמיידן פּאַנגקטשער קורץ סערקאַץ. אין אַדישאַן, עס ניצט אַ זילבער-טשאַד (אַג-C) קאָמפּאָסיטע שיכטע ווי די אַנאָוד, וואָס קענען פאַרגרעסערן די ענערגיע געדיכטקייַט צו 900ווה / ל, האט אַ לאַנג ציקל לעבן פון מער ווי 1000 סייקאַלז, און אַ זייער הויך קולאָמביק עפעקטיווקייַט (אָפּצאָל) און אָפּזאָגן עפעקטיווקייַט) פון 99.8%. עס קענען פאָר די באַטאַרייע נאָך אַ איין צאָלונג. דער מאַשין איז געפארן 800 קילאָמעטערס.

אָבער, די SAIT און SRJ וואָס האָבן ארויס דעם פּאַפּיר זענען וויסנשאפטלעכע פאָרשונג אינסטיטוציעס אלא ווי Samsung SDI, וואָס פאָוקיסיז אויף טעכנאָלאָגיע. דער אַרטיקל קלעראַפייז בלויז די פּרינציפּ, סטרוקטור און פאָרשטעלונג פון די נייַע באַטאַרייע. עס איז פּרילימאַנערי געמשפט אַז די באַטאַרייע איז נאָך אין דער לאַבאָראַטאָריע בינע און וועט זיין שווער צו מאַסע-פּראָדוצירן אין אַ קורץ צייט.

דער חילוק צווישן האַרט-שטאַט באַטעריז און טראדיציאנעלן פליסיק ליטהיום-יאָן באַטעריז איז אַז האַרט עלעקטראָליטעס זענען געניצט אַנשטאָט פון עלעקטראָליטעס און סעפּערייטערז. עס איז ניט נייטיק צו נוצן ליטהיום-ינטערקאַלייטיד גראַפייט אַאָודז. אַנשטאָט, מעטאַל ליטהיום איז געניצט ווי די אַנאָוד, וואָס ראַדוסאַז די נומער פון אַנאָוד מאַטעריאַלס. מאַכט באַטעריז מיט העכער גוף ענערגיע געדיכטקייַט (> 350 ווה / קג) און מער לעבן (> 5000 סייקאַלז), ווי געזונט ווי ספּעציעל פאַנגקשאַנז (אַזאַ ווי בייגיקייַט) און אנדערע באדערפענישן.

די נייַע סיסטעם באַטעריז אַרייַננעמען האַרט-שטאַט באַטעריז, ליטהיום לויפן באַטעריז און מעטאַל-לופט באַטעריז. די דריי האַרט-שטאַט באַטעריז האָבן זייער אַדוואַנטידזשיז. פּאָלימערס עלעקטראָליטעס זענען אָרגאַניק עלעקטראָליטעס, און אַקסיידז און סולפידעס זענען ינאָרגאַניק סעראַמיק עלעקטראָליטעס.

איר זוכט אין די גלאבאלע האַרט-שטאַט באַטאַרייע קאָמפּאַניעס, עס זענען סטאַרטאַפּס, און עס זענען אויך אינטערנאַציאָנאַלע מאַניאַפאַקטשערערז. די קאָמפּאַניעס זענען אַליין אין די עלעקטראָליטע סיסטעם מיט פאַרשידענע ביליפס, און עס איז קיין גאַנג פון טעכנאָלאָגיע לויפן אָדער ינטאַגריישאַן. דערווייַל, עטלעכע טעכניש רוץ זענען נאָענט צו די ינדאַסטריאַליזיישאַן טנאָים, און דער וועג צו די אָטאַמיישאַן פון האַרט-שטאַט באַטעריז איז אין פּראָגרעס.

אייראפעישע און אמעריקאנער קאָמפּאַניעס בעסער פּאָלימער און אַקסייד סיסטעמען. די פראנצויזיש פירמע Bolloré גענומען די פירן אין קאַמערשאַלייזינג פּאָלימער-באזירט האַרט-שטאַט באַטעריז. אין דעצעמבער 2011, זייַן עלעקטריק וועהיקלעס פּאַוערד דורך 30kwh האַרט-שטאַט פּאָלימער באַטעריז + עלעקטריק טאָפּל-שיכטע קאַפּאַסאַטערז זענען אריין אין די שערד מאַשין מאַרק, וואָס איז געווען דער ערשטער מאָל אין דער וועלט. געשעפט האַרט-שטאַט באַטעריז פֿאַר עווס.

Sakti3, אַ דין-פילם אַקסייד האַרט-שטאַט באַטאַרייע פאַבריקאַנט, איז קונה דורך בריטיש היים אַפּפּליאַנסע ריז Dyson אין 2015. עס איז אונטערטעניק צו די פּרייַז פון דין פילם צוגרייטונג און די שוועריקייט פון גרויס-וואָג פּראָדוקציע, און עס איז געווען קיין מאַסע. פּראָדוקציע פּראָדוקט פֿאַר אַ לאַנג צייַט.

מאַקסוועל ס פּלאַן פֿאַר האַרט-שטאַט באַטעריז איז צו אַרייַן די קליין באַטאַרייע מאַרק ערשטער, מאַסע-פּראָדוצירן זיי אין 2020, און נוצן זיי אין די פעלד פון ענערגיע סטאָרידזש אין 2022. צוליב גיך געשעפט אַפּלאַקיישאַן, מאַקסוועל קען ערשטער באַטראַכטן טריינג האַלב- האַרט באַטעריז אין די קורץ טערמין. נאָך, האַלב-האַרט באַטעריז זענען מער טייַער און זענען בפֿרט געניצט אין באַזונדער פאָדערונג פעלדער, וואָס מאכט גרויס-וואָג אַפּלאַקיישאַנז שווער.

ניט-דין-פילם אַקסייד פּראָדוקטן האָבן ויסגעצייכנט קוילעלדיק פאָרשטעלונג און זענען דערווייַל פאָלקס אין אַנטוויקלונג. ביידע טייוואַן הוינענג און דזשיאַנגסו קינגדאַאָ זענען באַוווסט פּלייַערס אויף דעם שפּור.

יאַפּאַניש און קאָרעיִש קאָמפּאַניעס זענען מער באגאנגען צו סאַלווינג די ינדאַסטריאַליזיישאַן פּראָבלעמס פון די סולפידע סיסטעם. רעפּריזענאַטיוו קאָמפּאַניעס אַזאַ ווי טויאָטאַ און סאַמסונג האָבן אַקסעלערייטיד זייער דיפּלוימאַנט. סולפידע האַרט-שטאַט באַטעריז (ליטהיום-שוועבל באַטעריז) האָבן אַ קאָלאָסאַל אַנטוויקלונג פּאָטענציעל רעכט צו זייער הויך ענערגיע געדיכטקייַט און נידעריק פּרייַז. צווישן זיי, טויאָטאַ ס טעכנאָלאָגיע איז די מערסט אַוואַנסירטע. עס באפרייט אַמפּער-מדרגה דעמאָ באַטעריז און עלעקטראָטשעמיקאַל פאָרשטעלונג. אין דער זעלביקער צייט, זיי אויך געניצט LGPS מיט העכער צימער טעמפּעראַטור קאַנדאַקטיוואַטי ווי די עלעקטראָליטע צו צוגרייטן אַ גרעסערע באַטאַרייע פּאַק.

יאַפּאַן האט לאָנטשט אַ ניישאַנווייד פאָרשונג און אַנטוויקלונג פּראָגראַם. די מערסט פּראַמאַסינג בונד איז טויאָטאַ און פּאַנאַסאָניק (טויאָטאַ האט קימאַט 300 ענדזשאַנירז ינוואַלווד אין דעוועלאָפּינג האַרט-שטאַט באַטעריז). עס האט געזאגט אַז עס וואָלט קאַמערשאַלייז האַרט-שטאַט באַטעריז אין פינף יאָר.

די קאַמערשאַליזיישאַן פּלאַן פון אַלע-סאָליד-שטאַט באַטעריז דעוועלאָפּעד דורך Toyota און NEDO הייבט זיך אן מיט דעוועלאָפּינג אַלע-סאָליד-שטאַט באַטעריז (ערשטער-דור באַטעריז) ניצן יגזיסטינג ליב אַפּביט און שעדלעך מאַטעריאַלס. נאָך דעם, עס וועט נוצן נייַע positive און נעגאַטיוו מאַטעריאַלס צו פאַרגרעסערן די ענערגיע געדיכטקייַט (ווייַטער-דור באַטעריז). טויאָטאַ איז געריכט צו פּראָדוצירן פּראָוטאַטייפּס פון האַרט-שטאַט עלעקטריק וועהיקלעס אין 2022, און עס וועט נוצן האַרט-שטאַט באַטעריז אין עטלעכע מאָדעלס אין 2025. אין 2030, די ענערגיע געדיכטקייַט קענען דערגרייכן 500 ווה / קג צו דערגרייכן מאַסע פּראָדוקציע אַפּלאַקיישאַנז.

פֿון דער פּערספּעקטיוו פון פּאַטענץ, צווישן די שפּיץ 20 פּאַטענט אַפּליקאַנץ פֿאַר האַרט-שטאַט ליטהיום באַטעריז, יאַפּאַניש קאָמפּאַניעס אַקאַונאַד פֿאַר 11. טויאָטאַ האָט זיך געווענדט צו די מערסט, ריטשינג 1,709, 2.2 מאל אַז פון די רגע פּאַנאַסאָניק. די שפּיץ 10 קאָמפּאַניעס זענען אַלע יאַפּאַניש און דרום קאָרעיִש, אַרייַנגערעכנט 8 אין יאַפּאַן און 2 אין דרום קארעע.

פֿון דער פּערספּעקטיוו פון די גלאבאלע פּאַטענט אויסלייג פון פּאַטענטיז, יאַפּאַן, די פאַרייניקטע שטאַטן, טשיינאַ, דרום קארעע און אייראָפּע זענען די שליסל לענדער אָדער מקומות. אין אַדישאַן צו היגע אַפּלאַקיישאַנז, Toyota האט די מערסט באַטייַטיק נומער פון אַפּלאַקיישאַנז אין די פאַרייניקטע שטאַטן און טשיינאַ, אַקאַונטינג פֿאַר 14.7% און 12.9% פון די גאַנץ פּאַטענט אַפּלאַקיישאַנז.

די ינדאַסטריאַליזיישאַן פון האַרט-שטאַט באַטעריז אין מיין לאַנד איז אויך קעסיידערדיק עקספּלעריישאַן. לויט צו טשיינאַ ס טעכניש מאַרשרוט פּלאַן, אין 2020, עס וועט ביסלעכווייַז פאַרשטיין האַרט עלעקטראָליטע, הויך-ספּעציפיש ענערגיע קאַטאָוד מאַטעריאַל סינטעז און דריי-דימענשאַנאַל פריימווערק סטרוקטור ליטהיום צומיש קאַנסטראַקשאַן טעכנאָלאָגיע. עס וועט דערקענען 300 ווה / קג קליין-קאַפּאַציטעט איין באַטאַרייע מוסטער מאַנופאַקטורינג. אין 2025, האַרט-שטאַט באַטאַרייע צובינד קאָנטראָל טעכנאָלאָגיע וועט פאַרשטיין 400 ווה / קג גרויס-קאַפּאַציטעט איין באַטאַרייע מוסטער און גרופּע טעכנאָלאָגיע. עס איז דערוואַרט אַז האַרט-שטאַט באַטעריז און ליטהיום-שוועבל באַטעריז קענען זיין מאַסע-פּראָדוצירט און פּראָמאָטעד אין 2030.

די ווייַטער-דור באַטעריז אין די IPO פאַנדרייסינג פּרויעקט פון CATL אַרייַננעמען האַרט-שטאַט באַטעריז. לויט NE Times ריפּאָרץ, CATL יקספּעקץ צו דערגרייכן מאַסע פּראָדוקציע פון ​​האַרט-שטאַט באַטעריז אין מינדסטער 2025.

אין אַלגעמיין, די פּאָלימער סיסטעם טעכנאָלאָגיע איז די מערסט דערוואַקסן, און דער ערשטער EV-מדרגה פּראָדוקט איז געבוירן. זיין קאַנסעפּטשואַל און פאָרויס-קוקן נאַטור האט טריגערד די אַקסעלעריישאַן פון ינוועסמאַנט אין פאָרשונג און אַנטוויקלונג דורך לייטקאַמערז, אָבער דער אויבערשטער שיעור פון פאָרשטעלונג ריסטריקץ וווּקס, און קאַמפּאַונדינג מיט ינאָרגאַניק האַרט עלעקטראָליטעס וועט זיין אַ מעגלעך לייזונג אין דער צוקונפֿט; אַקסאַדיישאַן; אין די מאַטעריאַל סיסטעם, די אַנטוויקלונג פון דין פילם טייפּס איז פאָוקיסט אויף קאַפּאַציטעט יקספּאַנשאַן און גרויס-וואָג פּראָדוקציע, און די קוילעלדיק פאָרשטעלונג פון ניט-פילם טייפּס איז בעסער, וואָס איז דער פאָקוס פון קראַנט פאָרשונג און אַנטוויקלונג; סולפידע סיסטעם איז די מערסט פּראַמאַסינג האַרט-שטאַט באַטאַרייע סיסטעם אין די פעלד פון עלעקטריק וועהיקלעס, אָבער אין אַ פּאָולערייזד סיטואַציע מיט מאַסיוו פּלאַץ פֿאַר וווּקס און ומצייַטיק טעכנאָלאָגיע, סאַלווינג זיכערהייט ישוז און צובינד ישוז איז דער פאָקוס פון דער צוקונפֿט.

די טשאַלאַנדזשיז פייסט דורך האַרט-שטאַט באַטעריז דער הויפּט אַרייַננעמען:

• רידוסינג קאָס.
• ימפּרוווינג די זיכערקייַט פון האַרט עלעקטראָליטעס.
• אָנהאַלטן קאָנטאַקט צווישן ילעקטראָודז און עלעקטראָליטעס בעשאַס טשאַרדזשינג און דיסטשאַרדזשינג.

ליטהיום-שוועבל באַטעריז, ליטהיום-לופט, און אנדערע סיסטעמען דאַרפֿן צו פאַרבייַטן די גאנצע באַטאַרייע סטרוקטור ראַם, און עס זענען מער און מער באַטייַטיק פּראָבלעמס. די positive און נעגאַטיוו ילעקטראָודז פון האַרט-שטאַט באַטעריז קענען פאָרזעצן צו נוצן דעם קראַנט סיסטעם, און די שוועריקייט פון רעאַליזיישאַן איז לעפיערעך קליינטשיק. ווי דער ווייַטער-דור באַטאַרייע טעכנאָלאָגיע, האַרט-שטאַט באַטעריז האָבן העכער זיכערקייַט און ענערגיע געדיכטקייַט און וועט ווערן דער בלויז וועג אין די פּאָסט-ליטהיום טקופע.