อย่าหลงกล! แบตเตอรี่-โซลิด-ทั้งหมดไม่เกิดขึ้นจริงในระยะสั้น

"ฉันจะเปลี่ยนไปใช้รถยนต์ไฟฟ้าเมื่อ-แบตเตอรี่โซลิดสเตตมาถึง" "ฉันจะขับรถที่ใช้น้ำมันจนกว่าแบตเตอรี่โซลิด-จะพร้อมใช้งาน"

การเปิดตัวผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่โซลิดสเตต-ใหม่ๆ บ่อยครั้งทำให้หลายคนเข้าใจผิดว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตต-นั้นอยู่ใกล้แค่เอื้อม แต่จริงๆ แล้วยังอีกยาวไกล!

เมื่อเร็วๆ นี้ China Society of Automotive Engineers ได้เปิดตัว "แผนงานเทคโนโลยียานพาหนะเพื่อการประหยัดพลังงาน-และพลังงานใหม่ 3.0" ซึ่งสรุปเหตุการณ์สำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีที่สำคัญหลายประการอย่างชัดเจน

ในบรรดาแบตเตอรี่เหล่านี้ -แบตเตอรี่โซลิด-ทั้งหมดคาดว่าจะบรรลุผลการใช้งานขนาดเล็ก-ภายในปี 2030 และ-การส่งเสริมการขายระดับโลกขนาดใหญ่-คาดว่าจะเกิดขึ้นภายในปี 2035 ในเวลานั้น ประสิทธิภาพโดยรวม ต้นทุน และความสามารถในการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อมของแบตเตอรี่จะตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคได้ดีขึ้น

เมื่อวันที่ 23 ตุลาคม ที่การประชุมการพัฒนาอุตสาหกรรมแบตเตอรี่พลังงานใหม่ปี 2025 Xu Zhongling คณบดีสถาบันวิจัยกลางของ Sunwoda Power Technology Co., Ltd. ได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่สถานะ-โพลีเมอร์โซลิดใหม่-"Xin·Bixiao" นี่เป็นผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่-โซลิด-สถานะ-รุ่นแรกของ Sunwoda ที่มีความหนาแน่นของพลังงาน 400Wh/kg

เกี่ยวกับลำดับเวลาสำหรับการผลิตจำนวนมาก Liang Rui รองประธานและ CSO ของ Sunwoda Electronic Co., Ltd. กล่าวว่าในแง่ดี แบตเตอรี่-โซลิด-สถานะทั้งหมดอาจถูกผลิตเป็นชุดเล็กๆ หลังจากปี 2030 และจะอยู่ร่วมกับแบตเตอรี่ลิเธียมเหลวเป็นเวลานาน

Liang Rui กล่าวว่า "บริษัทของญี่ปุ่นและอเมริกาอ้างว่าสามารถบรรลุการพัฒนาอุตสาหกรรมแบตเตอรี่-โซลิด-ทั้งหมดภายในปี 2570 โดยส่วนตัวแล้วฉันรู้สึกว่าสิ่งนี้ค่อนข้างมีความมั่นใจมากเกินไป สถานการณ์ในแง่ดีที่สุดคือ-การผลิตเป็นชุดจำนวนเล็กน้อยอาจเกิดขึ้นหลังปี 2030 และไม่น่าจะมาแทนที่แบตเตอรี่ลิเธียมเหลวในวงกว้างได้ แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดมีการใช้งานมานานกว่า 100 ปี และ แบตเตอรี่โซลิด-และแบตเตอรี่เหลวจะอยู่ร่วมกันเป็นเวลานาน"

Liang Rui เชื่อว่ากระบวนการปลูกฝังผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ควรดูอย่างมีเหตุผล เนื่องจากมีกฎหมายอยู่ในตัวของมันเอง

โอกาสระยะสั้น-มีน้อย! แบตเตอรี่โซลิด-ยังคงมีอยู่อีกนาน: การใช้งานขนาดเล็ก-จะไม่สามารถใช้ได้จนกว่าจะถึงปี 2030 แบตเตอรี่ลิเธียมเหลวจะมีอยู่เป็นเวลานาน

แหล่งข้อมูล: แบตเตอรี่กึ่ง-แข็งจะเปลี่ยนชื่อเป็นแบตเตอรี่เหลว-

วันนี้ ตามรายงานของ First Financial Daily แหล่งข่าวเปิดเผยว่าเพื่อป้องกันความสับสนของตลาดระหว่างแบตเตอรี่กึ่ง-ของแข็งและของแข็ง- หน่วยงานที่เกี่ยวข้องกำลังเตรียมเอกสารใหม่เพื่อตั้งชื่อ "แบตเตอรี่กึ่ง-ของแข็ง" ให้เป็น "แบตเตอรี่ของเหลว" แบบเดียวกัน

แบตเตอรี่กึ่ง-แข็งคือแบตเตอรี่ที่มีการเติมอิเล็กโทรไลต์ของเหลวบางส่วน ซึ่งแสดงถึง "การประนีประนอม" บนเส้นทางสู่แบตเตอรี่-สถานะแข็งเต็มที่

รายงานระบุว่าอุตสาหกรรมมีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างแบตเตอรี่ที่มีสถานะกึ่ง-ของแข็งและของแข็งทั้งหมด-: สารละลาย "กึ่ง-ของแข็ง-ของเหลว" โดยทั่วไปเรียกว่า "แบตเตอรี่กึ่ง-ของแข็ง" ในขณะที่แบตเตอรี่ที่ใกล้กับแบตเตอรี่ที่มีสถานะเป็นของแข็ง-ที่มีอิเล็กโทรไลต์ของเหลวน้อยกว่าสามารถเรียกว่า "แบตเตอรี่เสมือน-ของแข็ง-ได้"

เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียม-ที่ใช้กันทั่วไปในยานพาหนะพลังงานใหม่ในปัจจุบัน แบตเตอรี่โซลิด-มีข้อได้เปรียบ เช่น ความปลอดภัยที่สูงกว่า ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงกว่า อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น และความเร็วในการชาร์จที่เร็วขึ้น

ในเดือนกุมภาพันธ์ของปีนี้ ตัวแทนจาก China EV100 ระบุว่าในภาคยานยนต์พลังงานใหม่ แบตเตอรี่-โซลิด- ทั้งหมดคาดว่าจะเริ่มติดตั้งในยานพาหนะภายในปี 2570 และการใช้งานในการผลิตจำนวนมากคาดว่าจะเกิดขึ้นภายในปี 2573

ในการประชุมสุดยอด China All-Solid-Solid State Battery Innovation and Development Summit ครั้งที่ 2 ในปีนี้ นักวิชาการ Ouyang Minggao จาก Chinese Academy of Sciences ได้กล่าวถึงแผนงานเทคโนโลยีแบตเตอรี่ Solid- Solid state ไว้ว่ารุ่นแรกของแบตเตอรี่-Solid- ที่ใช้อิเล็กโทรไลต์ซัลไฟด์จะบรรลุการผลิตจำนวนมากระหว่างปี 2025 ถึง 2027 โดยมีความหนาแน่นของพลังงานที่ 400 วัตต์/กก.; รุ่นที่สองจะผลิตในปริมาณมาก-ระหว่างปี 2027 ถึง 2030 โดยมีความหนาแน่นของพลังงานเพิ่มขึ้นเป็น 500 Wh/kg และรุ่นที่สามมีแผนจะเปิดตัวระหว่างปี 2573 ถึง 2578 โดยตั้งเป้าไปที่ความหนาแน่นของพลังงานเกิน 600 Wh/kg

เพื่อป้องกันความสับสนกับแบตเตอรี่โซลิด- คนในกล่าวว่าแบตเตอรี่กึ่ง-โซลิด-จะถูกเปลี่ยนชื่อเป็นแบตเตอรี่โซลิด-ของเหลว

ทีมชาติลงมือแล้ว! แบตเตอรี่โซลิดสเตต-มีระยะทางเกิน 1,000 กิโลเมตร

เมื่อเร็วๆ นี้ สื่อกระแสหลักหลายแห่งรายงานว่านักวิทยาศาสตร์ชาวจีนประสบความสำเร็จในการเอาชนะอุปสรรคสำคัญของแบตเตอรี่โลหะลิเธียมที่มีสถานะ{0}}แข็ง-ทั้งหมด ซึ่งทำให้สามารถอัพเกรดประสิทธิภาพแบบก้าวกระโดดได้ ก่อนหน้านี้ แบตเตอรี่ขนาด 100 กิโลกรัมสามารถรองรับระยะทางสูงสุดได้เพียง 500 กิโลเมตรเท่านั้น ตอนนี้คาดว่าจะเกิน 1,000 กิโลเมตร

เมื่อเร็วๆ นี้ Dongfeng Motor ได้ประกาศว่าบริษัทได้ส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาและรูปแบบทางอุตสาหกรรมของเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิด{0}}อย่างต่อเนื่อง โดยทำตามภารกิจของ "ทีมชาติ" และได้บรรลุผลสำเร็จหลายประการ

ปัจจุบัน Dongfeng Motor ได้สร้างระบบห่วงโซ่อุปทานแบตเตอรี่โซลิดสเตท-ที่เป็นอิสระและควบคุมได้ โดยเชี่ยวชาญเทคโนโลยีหลักอย่างต่อเนื่อง เช่น อิเล็กโทรไลต์ ตัวคั่น และ-การบ่มในแหล่งกำเนิด โดยสร้างผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่โซลิดสเตต 240Wh/kg และ 350Wh/kg- โดยมีพิสัยการบินสูงสุดเกิน 1,000 กิโลเมตร

แม้ว่าจะมีความหนาแน่นของพลังงานสูง แต่ก็มีคุณลักษณะด้านความปลอดภัยที่สูงมากอีกด้วย ไม่เพียงผ่านการทดสอบภาคบังคับ GB38031-2020 เท่านั้น แต่ยังผ่านการทดสอบที่เข้มงวด เช่น การเจาะ การเปลี่ยนรูปแบบการบีบอัด 50% และห้องร้อนที่อุณหภูมิสูง 150 องศา ทำให้ได้รับประสิทธิภาพขั้นสูงและระดับความปลอดภัยในอุตสาหกรรม

ทีมชาติลงมือ! Dongfeng Motor: แบตเตอรี่โซลิด-สามารถวิ่งได้ไกลกว่า 1,000 กม. ผ่านการทดสอบการเจาะทะลุ และการทดสอบการเปลี่ยนรูปแบบการอัดขึ้นรูป 50%

อ่านเพิ่มเติม:

การชาร์จและการคายประจุแบตเตอรี่อาศัยลิเธียมไอออนทั้งหมด "เคลื่อนที่ไปมา" ระหว่างขั้วไฟฟ้าบวกและขั้วลบ ลิเธียมไอออนเปรียบเสมือน "ผู้จัดส่ง" ในแบตเตอรี่ ซึ่งมีหน้าที่ในการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนจากขั้วบวกไปยังขั้วลบ และอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งคือ "ทางหลวง" ที่ "ส่ง" ไอออนเหล่านั้นไป

อิเล็กโทรไลต์แข็งซัลไฟด์ที่ใช้กันทั่วไปมีความแข็งและเปราะเหมือนเซรามิก ในขณะที่อิเล็กโทรดโลหะลิเธียมมีความอ่อนเหมือนดินเหนียว เมื่อวัสดุทั้งสองนี้ถูกเชื่อมเข้าด้วยกัน ก็เหมือนกับการติดดินเหนียวเข้ากับแผ่นเซรามิก อินเทอร์เฟซเป็นหลุมเป็นบ่อและใช้งานยาก ส่งผลต่อประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุแบตเตอรี่ นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมแบตเตอรี่โซลิดสเตต-จึงยังไม่เข้าสู่ตลาดในวงกว้าง

ขณะนี้ ทีมวิจัยหลายทีมในประเทศของฉันได้ค้นพบความก้าวหน้าในเทคโนโลยีหลักสามประการ โดยบรรลุความพอดีที่ไร้รอยต่อระหว่าง "แผ่นเซรามิก" และ "ดินเหนียว" ซึ่งอาจช่วยแก้ปัญหาการสัมผัสที่อินเทอร์เฟซแบบทึบ- และเอาชนะปัญหาคอขวดของแบตเตอรี่แบบโซลิด-ได้อย่างสมบูรณ์

"กาวชนิดพิเศษ"-ไอออนไอโอดีน

เมื่อแบตเตอรี่ทำงาน ไอโอดีนไอออนจะเคลื่อนที่ไปตามสนามไฟฟ้าไปยังจุดเชื่อมต่อระหว่างอิเล็กโทรดกับอิเล็กโทรไลต์ เพื่อดึงดูดลิเธียมไอออนที่ไหลผ่าน โดยจะเติมช่องว่างหรือรูเล็กๆ โดยอัตโนมัติ ช่วยให้อิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์เกาะติดแน่น จึงเป็นการแก้ปัญหาคอขวดที่ใหญ่ที่สุดในการใช้งานจริงของแบตเตอรี่-โซลิด-ทั้งหมด

“การเปลี่ยนแปลงที่ยืดหยุ่น”

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิจัยโลหะ สถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ใช้วัสดุโพลีเมอร์เพื่อสร้าง "โครงกระดูก" สำหรับอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งทำให้แบตเตอรี่มีความทนทานต่อการยืดและการดึงเช่นเดียวกับฟิล์มยึดรุ่นอัพเกรด มันยังคงสภาพเดิมแม้จะถูกดัดงอ 20,000 ครั้งและบิดเป็นเกลียว โดยไม่ได้รับผลกระทบจากการเสียรูปในชีวิตประจำวันโดยสิ้นเชิง การเพิ่ม "ส่วนประกอบทางเคมีขนาดเล็ก" ลงในโครงกระดูกที่ยืดหยุ่นช่วยให้ลิเธียมไอออนเดินทางได้เร็วขึ้น ในขณะที่ส่วนประกอบอื่นๆ สามารถ "จับ" ลิเธียมไอออนได้มากขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มความจุในการกักเก็บพลังงานของแบตเตอรี่ได้โดยตรง 86%

“การเสริมแรงฟลูออรีน”

ทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัย Tsinghua ดัดแปลงอิเล็กโทรไลต์โดยใช้วัสดุโพลีอีเทอร์ที่มีฟลูออริเนต ฟลูออรีนมี "ความต้านทานแรงดันไฟฟ้าสูง- ที่แข็งแกร่งมาก และ "เปลือกป้องกันฟลูออไรด์" บนพื้นผิวอิเล็กโทรดสามารถป้องกันไฟฟ้าแรงสูงจากการ "สลาย" อิเล็กโทรไลต์ได้ เทคโนโลยีนี้ได้ผ่านการทดสอบการเจาะเข็มและการทดสอบในห้องอุณหภูมิสูง- 120 องศาเมื่อชาร์จจนเต็มโดยไม่เกิดการระเบิด จึงรับประกันทั้งความปลอดภัยและอายุการใช้งานแบตเตอรี่