Awọn batiri ipinlẹ ri to: ipa-ọna batiri ti o tẹle

Awọn batiri ipinlẹ ri to: ipa-ọna batiri ti o tẹle

Ni Oṣu Karun ọjọ 14, ni ibamu si “The Korea Times” ati awọn ijabọ media miiran, Samusongi ngbero lati ṣe ifowosowopo pẹlu Hyundai lati ṣe idagbasoke awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina ati pese awọn batiri agbara ati awọn ẹya ọkọ ayọkẹlẹ miiran ti a ti sopọ fun awọn ọkọ ina mọnamọna Hyundai. Awọn media sọ asọtẹlẹ pe Samsung ati Hyundai yoo fowo si iwe-iranti oye ti kii ṣe adehun lori ipese batiri. O ti wa ni royin wipe Samusongi ṣe awọn oniwe-titun ri to-ipinle batiri si Hyundai.

Gẹgẹbi Samsung, nigbati batiri apẹrẹ rẹ ba ti gba agbara ni kikun, o le gba ọkọ ayọkẹlẹ ina mọnamọna laaye lati wakọ diẹ sii ju 800 kilomita ni akoko kan, pẹlu igbesi aye igbesi aye batiri ti o ju igba 1,000 lọ. Iwọn didun rẹ jẹ 50% kere ju batiri litiumu-ion ti agbara kanna. Fun idi eyi, awọn batiri ipinlẹ to lagbara ni a gba pe o jẹ awọn batiri agbara ti o dara julọ fun awọn ọkọ ina mọnamọna ni ọdun mẹwa to nbọ.

Ni ibẹrẹ Oṣu Kẹta ọdun 2020, Ile-ẹkọ Samsung fun Ikẹkọ Ilọsiwaju (SAIT) ati Ile-iṣẹ Iwadi Samsung ti Japan (SRJ) ṣe atẹjade “Gẹgẹ-gigun gigun gigun kẹkẹ gbogbo awọn batiri litiumu ti ipinlẹ ri to lagbara nipasẹ fadaka” ni iwe irohin “Eda Agbara”. - Erogba eroja anodes" ṣe afihan idagbasoke tuntun wọn ni aaye ti awọn batiri ipinlẹ to lagbara.

Batiri yii nlo elekitiroli to lagbara, eyiti kii ṣe ina ni awọn iwọn otutu giga ati pe o tun le ṣe idiwọ idagba ti awọn dendrites lithium lati yago fun awọn iyika kukuru puncture. Ni afikun, o nlo fadaka-erogba (Ag-C) apapo Layer bi anode, eyiti o le mu iwuwo agbara pọ si 900Wh / L, ni igbesi aye gigun gigun ti diẹ sii ju awọn iyipo 1000 lọ, ati iṣẹ ṣiṣe coulombic ti o ga pupọ (idiyele). ati ṣiṣe idasilẹ) ti 99.8%. O le wakọ batiri lẹhin isanwo kan. Ọkọ ayọkẹlẹ naa rin irin-ajo 800 kilomita.

Sibẹsibẹ, SAIT ati SRJ ti o tẹjade iwe naa jẹ awọn ile-iṣẹ iwadii imọ-jinlẹ ju Samsung SDI, eyiti o da lori imọ-ẹrọ. Nkan naa nikan ṣe alaye ipilẹ batiri tuntun, igbekalẹ, ati iṣẹ ṣiṣe. O jẹ idajọ alakoko pe batiri naa tun wa ni ipele ile-iyẹwu ati pe yoo nira lati gbejade lọpọlọpọ ni igba diẹ.

Iyatọ laarin awọn batiri ipinlẹ to lagbara ati awọn batiri litiumu-ion olomi ibile ni pe awọn elekitiroli to lagbara ni a lo dipo awọn elekitiroti ati awọn iyapa. Ko ṣe pataki lati lo awọn anodes graphite intercalated litiumu. Dipo, litiumu irin ni a lo bi anode, eyiti o dinku nọmba awọn ohun elo anode. Awọn batiri agbara pẹlu iwuwo agbara ara ti o ga julọ (> 350Wh / kg) ati igbesi aye to gun (> 5000 cycles), ati awọn iṣẹ pataki (gẹgẹbi irọrun) ati awọn ibeere miiran.

Awọn batiri eto tuntun pẹlu awọn batiri ipinlẹ to lagbara, awọn batiri ṣiṣan litiumu, ati awọn batiri afẹfẹ irin. Awọn batiri ipinle ti o lagbara mẹta ni awọn anfani wọn. Awọn elekitiroti polima jẹ elekitiroti eleto, ati awọn oxides ati sulfide jẹ elekitiroli seramiki eleto.

Ti n wo awọn ile-iṣẹ batiri ti o lagbara-ipinle agbaye, awọn ibẹrẹ wa, ati pe awọn aṣelọpọ kariaye tun wa. Awọn ile-iṣẹ nikan wa ninu eto elekitiroti pẹlu awọn igbagbọ oriṣiriṣi, ati pe ko si aṣa ti ṣiṣan imọ-ẹrọ tabi isọpọ. Ni lọwọlọwọ, diẹ ninu awọn ipa ọna imọ-ẹrọ sunmọ awọn ipo ti iṣelọpọ, ati ọna si adaṣe ti awọn batiri ipinlẹ to lagbara ti wa ni ilọsiwaju.

Awọn ile-iṣẹ Yuroopu ati Amẹrika fẹ polima ati awọn eto oxide. Ile-iṣẹ Faranse Bolloré mu asiwaju ninu iṣowo-iṣowo ti o da lori polymer awọn batiri ipinlẹ to lagbara. Ni Oṣu Kejila ọdun 2011, awọn ọkọ ina mọnamọna rẹ ti o ni agbara nipasẹ awọn batiri polymer 30kwh ri to-ipinle + awọn agbara ina meji-Layer wọ inu ọja ọkọ ayọkẹlẹ ti o pin, eyiti o jẹ igba akọkọ ni agbaye. Awọn batiri ipinlẹ to lagbara fun awọn EVs.

Sakti3, a tinrin-film oxide ri to-ipinle batiri olupese, ti a ti ipasẹ British ile ohun elo omiran Dyson ni 2015. O ti wa ni koko ọrọ si awọn iye owo ti tinrin-fiimu igbaradi ati awọn isoro ti o tobi-asekale gbóògì, ati nibẹ ti ko si ibi-. ọja iṣelọpọ fun igba pipẹ.

Eto Maxwell fun awọn batiri ipinlẹ ti o lagbara ni lati wọ ọja batiri kekere ni akọkọ, gbejade lọpọlọpọ ni ọdun 2020, ati lo wọn ni aaye ti ibi ipamọ agbara ni 2022. Fun nitori ohun elo iṣowo iyara, Maxwell le kọkọ gbero igbiyanju ologbele- ri to batiri ni kukuru igba. Sibẹsibẹ, awọn batiri ologbele-ri to gbowolori diẹ sii ati pe a lo nipataki ni awọn aaye ibeere ni pato, ṣiṣe awọn ohun elo titobi nla nira.

Awọn ọja oxide ti kii-tinrin ni iṣẹ gbogbogbo ti o dara julọ ati pe o jẹ olokiki lọwọlọwọ ni idagbasoke. Mejeeji Taiwan Huineng ati Jiangsu Qingdao jẹ awọn oṣere olokiki daradara lori orin yii.

Awọn ile-iṣẹ Japanese ati Korean ṣe ipinnu diẹ sii lati yanju awọn iṣoro iṣelọpọ ti eto sulfide. Awọn ile-iṣẹ aṣoju bii Toyota ati Samsung ti yara imuṣiṣẹ wọn. Awọn batiri ipinlẹ Sulfide (awọn batiri lithium-sulfur) ni agbara idagbasoke nla nitori iwuwo agbara giga wọn ati idiyele kekere. Lara wọn, imọ-ẹrọ Toyota jẹ ilọsiwaju julọ. O ṣe idasilẹ awọn batiri Demo ipele-ampere ati iṣẹ ṣiṣe elekitiroki. Ni akoko kanna, wọn tun lo LGPS pẹlu iṣesi iwọn otutu ti o ga julọ bi elekitiroti lati mura idii batiri nla kan.

Japan ti ṣe ifilọlẹ iwadi ati eto idagbasoke jakejado orilẹ-ede. Ibaṣepọ ti o ni ileri julọ ni Toyota ati Panasonic (Toyota ti fẹrẹẹ jẹ awọn onimọ-ẹrọ 300 ti o ni ipa ninu idagbasoke awọn batiri ipinlẹ to lagbara). O sọ pe yoo ṣe iṣowo awọn batiri ipinlẹ to lagbara laarin ọdun marun.

Eto iṣowo ti gbogbo awọn batiri ipinlẹ ti o lagbara ti o ni idagbasoke nipasẹ Toyota ati NEDO bẹrẹ pẹlu idagbasoke awọn batiri gbogbo-ipinle (awọn batiri iran akọkọ) nipa lilo LIB upbeat ti o wa tẹlẹ ati awọn ohun elo ipalara. Lẹhin iyẹn, yoo lo awọn ohun elo rere ati odi tuntun lati mu iwuwo agbara pọ si (awọn batiri iran atẹle). Toyota ti wa ni o ti ṣe yẹ lati gbe awọn prototypes ti ri to-ipinle ina ọkọ ni 2022, ati awọn O yoo lo ri to-ipinle batiri ni diẹ ninu awọn si dede ni 2025. Ni 2030, awọn iwuwo agbara le de ọdọ 500Wh / kg lati se aseyori ibi-gbóògì awọn ohun elo.

Lati irisi awọn itọsi, laarin awọn olubẹwẹ itọsi 20 ti o ga julọ fun awọn batiri lithium ti ipinlẹ to lagbara, awọn ile-iṣẹ Japanese ṣe iṣiro fun 11. Toyota loo fun pupọ julọ, ti o de 1,709, awọn akoko 2.2 ti Panasonic keji. Awọn ile-iṣẹ 10 ti o ga julọ jẹ gbogbo Japanese ati South Korean, pẹlu 8 ni Japan ati 2 ni South Korea.

Lati iwoye ti iṣeto itọsi agbaye ti awọn itọsi, Japan, United States, China, South Korea, ati Yuroopu jẹ awọn orilẹ-ede pataki tabi agbegbe. Ni afikun si awọn ohun elo agbegbe, Toyota ni nọmba pataki julọ ti awọn ohun elo ni Amẹrika ati China, ṣiṣe iṣiro 14.7% ati 12.9% ti awọn ohun elo itọsi lapapọ, lẹsẹsẹ.

Iṣẹ iṣelọpọ ti awọn batiri ipinlẹ to lagbara ni orilẹ-ede mi tun wa labẹ iṣawari igbagbogbo. Gẹgẹbi ero ipa ọna imọ-ẹrọ ti Ilu China, ni ọdun 2020, yoo di mimọ di elekitiriki to lagbara, kolaginni ohun elo cathode agbara kan pato, ati ilana ilana onisẹpo mẹta litiumu alloy ikole imọ-ẹrọ. Yoo ṣe idanimọ 300Wh / kg agbara-kekere iṣelọpọ batiri ẹyọkan. Ni ọdun 2025, imọ-ẹrọ iṣakoso wiwo batiri ti ipinlẹ ti o lagbara yoo mọ 400Wh/kg agbara-nla ti batiri ẹyọkan ati imọ-ẹrọ ẹgbẹ. O nireti pe awọn batiri ipinlẹ to lagbara ati awọn batiri lithium-sulfur le jẹ iṣelọpọ lọpọlọpọ ati igbega ni 2030.

Awọn batiri iran-tẹle ninu iṣẹ ikowojo IPO ti CATL pẹlu awọn batiri ipinlẹ to lagbara. Gẹgẹbi awọn ijabọ NE Times, CATL nireti lati ṣaṣeyọri iṣelọpọ pupọ ti awọn batiri ipinlẹ to lagbara nipasẹ o kere ju 2025.

Ni apapọ, imọ-ẹrọ eto polymer jẹ ogbo julọ, ati pe a bi ọja-ipele EV akọkọ. Ipilẹ-imọ-imọ-imọ rẹ ati iseda ti o ni iwaju ti fa isare ti idoko-owo ni iwadii ati idagbasoke nipasẹ awọn alabọpẹ, ṣugbọn opin oke ti iṣẹ ṣe idiwọ idagbasoke, ati idapọ pẹlu awọn elekitiroli ti o lagbara inorganic yoo jẹ ojutu ti o ṣeeṣe ni ọjọ iwaju; ifoyina; Ninu eto ohun elo, idagbasoke awọn iru fiimu tinrin ti wa ni idojukọ lori imugboroja agbara ati iṣelọpọ iwọn-nla, ati iṣẹ ṣiṣe gbogbogbo ti awọn iru fiimu ti kii ṣe dara julọ, eyiti o jẹ idojukọ ti iwadii ati idagbasoke lọwọlọwọ; Eto sulfide jẹ eto batiri ti o lagbara-ipinle ti o ni ileri julọ ni aaye ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina, Ṣugbọn ni ipo didan pẹlu yara nla fun idagbasoke ati imọ-ẹrọ ti ko dagba, ipinnu awọn ọran aabo ati awọn ọran wiwo jẹ idojukọ ti ọjọ iwaju.

Awọn italaya ti o dojukọ nipasẹ awọn batiri-ipinle ti o lagbara ni akọkọ pẹlu:

• Idinku owo.
• Imudara aabo ti awọn elekitiroti to lagbara.
• Mimu olubasọrọ laarin awọn amọna ati awọn elekitiroti lakoko gbigba agbara ati gbigba agbara.

Awọn batiri litiumu-sulfur, litiumu-air, ati awọn ọna ṣiṣe miiran nilo lati rọpo gbogbo fireemu eto batiri, ati pe awọn iṣoro pataki ati siwaju sii wa. Awọn amọna rere ati odi ti awọn batiri ipinlẹ to lagbara le tẹsiwaju lati lo eto lọwọlọwọ, ati pe iṣoro ti riri jẹ kekere. Gẹgẹbi imọ-ẹrọ batiri ti o tẹle, awọn batiri ipinlẹ to lagbara ni aabo ti o ga julọ ati iwuwo agbara ati pe yoo di ọna kan ṣoṣo ni akoko ifiweranṣẹ-lithium.