Baterías de estado sólido, una buena medicina para impulsar la nueva industria energética

Según los últimos datos de producción y ventas publicados por la Asociación de Automóviles de China, la caída de los vehículos de nueva energía fue severa en el primer mes de este año, con una producción y ventas de 40.000 y 44.000 unidades respectivamente, una caída 55,4% y 54,4% respectivamente interanual. Esta es la primera vez desde 2019. Después de que se retirara el subsidio en julio de este año, las ventas de vehículos de nuevas energías en mi país disminuyeron interanualmente por séptimo mes consecutivo.

A pesar del reciente pobre desempeño de las ventas, muchas personas siguen siendo optimistas sobre la dirección futura del mercado de vehículos de nueva energía. Impulsadas por el aumento del precio de las acciones de Tesla, ya sea el proveedor CATL o las empresas de vehículos, las acciones relacionadas con vehículos de nueva energía básicamente han experimentado una ola de aumentos de límites diarios.

Al mismo tiempo, durante el próximo año, nuevos productos energéticos de muchas empresas automotrices ingresarán gradualmente al mercado. Sin embargo, hay que mencionar que el desarrollo de vehículos de nueva energía ha entrado en un período de cuello de botella y las ventajas de diferenciación de productos no son obvias y tienden a ser homogéneas. Muchas empresas quieren acortar al máximo este período de cuello de botella, por lo que apuestan por las baterías de estado sólido.

¿Una gran inversión en baterías de estado sólido?

Recientemente, Daimler se ha asociado con Hydro-Québec de Canadá para desarrollar conjuntamente tecnología de baterías de estado sólido y acelerar la producción y aplicación en masa. de baterías de estado sólido. Daimler dijo que las baterías son un componente clave de los vehículos eléctricos y que las baterías de estado sólido serán la próxima tecnología clave. Es posible ver prototipos de baterías de estado sólido para automóviles de pasajeros en los últimos años.

Al mismo tiempo, Hydro-Québec anunció el 31 de enero que la empresa ayudaría a John Goodenough y Maria Helena Braga a obtener una licencia de patente para su innovador electrolito de vidrio sólido y a desarrollarlo. La tecnología de batería de estado sólido se desarrollará con la ayuda de Daimler. Una vez que la batería de estado sólido alcance la producción en masa, se utilizará en los vehículos eléctricos de Daimler.

Toyota no puede ocultar su determinación de aumentar la potencia y entrar en el mercado de la electrificación. Recientemente anunció que establecerá una nueva empresa en cooperación con Panasonic para desarrollar y producir baterías prismáticas de iones de litio, baterías de estado sólido. y desarrollar baterías de "próxima generación". La nueva empresa se llamará Taixing Energy Solutions Co., Ltd., y su fecha de constitución está prevista para el 1 de abril de 2020.

De hecho, Daimler y Toyota no son las primeras empresas automovilísticas en entrar en la industria de las baterías de estado sólido. En 2018, Hyundai anunció una inversión en Ionic Materials, una empresa de Massachusetts, para fabricar baterías de estado sólido. trabajo de investigación y desarrollo, y planea utilizar Lograr la producción en masa de baterías de estado sólido en 2025. También en 2018, Volkswagen invirtió 100 millones de dólares para establecer una nueva empresa conjunta con QuantumScape, planeando establecer una línea de producción de baterías de estado sólido para 2025, y afirmó que las dos compañías trabajarían juntas para desarrollarse en el campo de las baterías de estado sólido. El plan final es lograr la producción industrializada de baterías de estado sólido.

Además, además de construir su propio centro de investigación y desarrollo de celdas de batería para desarrollar tecnología de baterías de estado sólido, BMW también ha alcanzado una cooperación profunda con Solid Power en baterías de estado sólido y se espera que alcance una gran producción de baterías de estado sólido en 2026. Dyson, que renunció a pesar de las dificultades, no abandonó la investigación sobre baterías de estado sólido después de dejar de fabricar automóviles. Dyson afirmó una vez en un comunicado que continuaría centrándose en la ardua tarea de fabricar baterías de estado sólido. Además de las empresas automotrices extranjeras, las empresas automotrices nacionales como SAIC, Great Wall, BYD, etc. también están investigando y desarrollando silenciosamente baterías de estado sólido. ¿Se debe a que las baterías de iones de litio no tienen el "perfume" suficiente?

El terminador de las baterías de iones de litio

La comunidad científica generalmente cree que las baterías de iones de litio han llegado a sus límites, y las baterías de litio de estado sólido que utilizan compuestos de vidrio hechos de litio y sodio como material conductor Esta tecnología se considera unánimemente un sustituto de las baterías de iones de litio.

Hace unos años, los vehículos de nuevas energías, como intrusos en el mercado de los turismos, tenían un defecto evidente: su corta autonomía. Y la autonomía de crucero es uno de los parámetros del producto que más preocupa a los consumidores a la hora de comprar. Aquellos que pueden lograr una "larga autonomía de crucero" ganan el mundo, por lo que las empresas de automóviles han aumentado su autonomía de crucero. Como resultado, la autonomía de crucero aumentó rápidamente de los 160 kilómetros iniciales a más de 500 kilómetros en unos pocos años.

Ya sea una batería de fosfato de hierro y litio o una batería de litio ternaria, las empresas de automóviles promueven principalmente las baterías de energía en dos aspectos: uno es la capacidad de la batería y el otro es la densidad de energía. En términos de densidad de energía, según el plan de desarrollo de baterías de energía claramente establecido en "Made in China 2025": para 2020, la densidad de energía única de las baterías de energía de China alcanzará los 300 Wh/kg, y para 2025 la densidad de energía única alcanzará los 400 Wh; /kg.

Pero desde el punto de vista actual, ya sea el unicornio de baterías de energía nacional CATL o el líder mundial en baterías de energía Panasonic, las celdas de batería de mayor densidad de energía instaladas actualmente en vehículos de producción de energía son de aproximadamente 260 ~ 280 Wh/ kg, las baterías producidas en masa utilizadas en los modelos convencionales rondan los 180-220 Wh/kg, lo que todavía está a cierta distancia de los 300 Wh/kg mencionados en el plan. Además, tras tener en cuenta varios indicadores como la seguridad, los expertos de la industria predicen que el límite único de densidad de energía de las baterías de iones de litio es de 300 Wh/kg.

Las baterías de estado sólido son diferentes. Actualmente, las baterías semisólidas de electrolito dual desarrolladas por algunas empresas han alcanzado una densidad de energía única de 350 Wh/kg también lo han hecho varios institutos de investigación de la Academia de Ciencias de China; desarrolló baterías de potencia de 300 Wh/kg y promovió la industrialización con unidades cooperativas. TeraWatt Technology, una división de SF Motors, anunció el lanzamiento de un prototipo de diseño de batería de estado sólido de 4,5 Ah. La densidad de energía de la batería alcanza los 432 Wh/kg. kg. Esta densidad energética puede alcanzar directamente los objetivos previstos para 2025. La autonomía de los vehículos de nueva energía equipados con baterías de estado sólido también alcanzará nuevas alturas, posiblemente superando los 800 kilómetros o incluso llegando a los 1.000 kilómetros.

Impulsar la nueva industria energética

Además de superar a las baterías de iones de litio en densidad energética, las baterías de estado sólido tienen muchas otras cualidades excelentes, como la seguridad. Según estadísticas incompletas, ha habido al menos 40 accidentes de combustión espontánea de vehículos eléctricos relacionados con baterías eléctricas Solo en 2019, los incidentes de combustión espontánea doméstica involucraron a marcas como NIO, Tesla, BYD, Geely, BAIC, JAC y Yundu.

Si una batería de iones de litio se sobrecarga o golpea, es probable que dañe el diafragma, lo que provocará un cortocircuito y un incendio. El electrolito sólido tiene las ventajas de no ser inflamable, no corrosivo, no volátil y no tener fugas. Además, como batería eléctrica, puede eliminar la necesidad de carcasas de baterías, refrigeración y otros sistemas, ahorrando espacio. , reduciendo el peso, reduciendo la resistencia interna y mejorando el ciclo de vida.

Aunque tiene muchas ventajas, la producción y aplicación a gran escala de baterías de estado sólido no están exentas de dificultades en la conductividad de los electrolitos sólidos, la resistencia interna, la impedancia de la interfaz y la compatibilidad. Como resultado, no es posible producirlo en masa y comercializarlo en un corto período de tiempo, el costo de producción es elevado y el costo de producir solo baterías de estado sólido que satisfagan las necesidades de los teléfonos inteligentes es aproximadamente. 15.000 dólares estadounidenses. Ante esto, muchas empresas tienen una actitud de esperar y ver qué pasa, representada por el CEO de Tesla, Musk: "Las baterías de estado sólido tienen ciertas perspectivas, pero la tecnología tardará tiempo en madurar y no es suficiente para cambiar el modelo de Tesla". estrategia en este momento."

De hecho, las baterías de estado sólido actualmente se limitan a la etapa de laboratorio, y llevará mucho tiempo lograr la producción en masa. Sin embargo, el mercado de valores se ha vuelto sensible a las baterías de estado sólido desde el principio. Ganfeng Lithium ha subido un 33,10% en el último mes y ha cotizado en Shenzhen Stock Connect 3 veces. Los inversores extranjeros han acumulado una compra neta de 619 millones; En los últimos dos meses, ha subido un 101,04% y ha cotizado en Shenzhen Stock Connect. En 3 ocasiones, el capital extranjero compró un total de 619 millones netos, lo que se puede decir que es muy activo.

En enero de este año, debido a que las vacaciones del Festival de Primavera fueron más tempranas que en años anteriores, el tiempo efectivo de ventas en el mes se redujo, lo que resultó en una disminución en las ventas de nueva energía. En los próximos meses, debido al impacto de la epidemia, el mercado automotriz aún tardará algún tiempo en recuperarse y la industria de vehículos de nueva energía se verá muy afectada. En este momento, constantemente llegan noticias relacionadas con las baterías de estado sólido, lo que efectivamente es una buena medicina para impulsar la eficacia de la industria del automóvil de nuevas energías.

Este artículo proviene del autor de Autohome Chejiahao y no representa los puntos de vista ni las posiciones de Autohome.