Vyhlídky na rozvoj baterií v pevném stavu pro nová energetická vozidla

Baterie v pevném stavu se objevily jako klíčová oblast zaměření pro vývojáře a investory v sektoru obnovitelné energie, což slibuje transformativní dopad na budoucnost skladování energie. Tato inovativní technologie baterií využívá solidní elektrolyty k usnadnění iontového vedení mezi svými elektrodami a odlišuje ji od tradičních baterií na bázi kapalného nebo gelového polymeru. Od začátku letošního roku získaly baterie v pevném stavu značnou pozornost a značné investice, o čemž svědčí rychlá expanze výrobní kapacity a výzkumných činností.

Jedna z primárních výhod baterií v pevném stavu spočívá v jejich vynikajícím bezpečnostním profilu. Na rozdíl od kapalných elektrolytů, které mohou být hořlavé a náchylné k únikům, nabízejí pevné elektrolyty zvýšenou tepelnou stabilitu, nehořlavost a vynikající izolační vlastnosti. Díky tomu je baterie v pevném stavu bezpečnější alternativou a dobře se vyrovnává s rostoucími požadavky na vylepšené bezpečnostní prvky v elektrických vozidlech (EV) a dalších aplikacích.

Navíc baterie v pevném stavu mají potenciál výrazně zvýšit hustotu energie. Současná omezení kapalných lithium-iontových baterií, které se blíží k jejich teoretickým stropům hustoty energie, vyvolaly potřebu inovativních řešení. Baterie s pevným státem, prostřednictvím pokroku v elektrodových materiálech a struktuře baterií, mohou dosáhnout energetických hustot přesahujících 500 watthodin na kilogram (WH/kg), což potenciálně prolomí bariéry hustoty energie současných technologií.

Probíhá přechod z laboratorního výzkumu na výrobu pilotního měřítka a několik předních výrobců baterií oznamuje své plány na výrobu baterií v pevném stavu. Například společnost Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL) uvedla svůj záměr zvýšit investice do baterií v pevném stavu, do roku 2027 zaměřit se na drobnou výrobu do roku 2027. Podobně Sunwoda vyvíjí pevné baterie od roku 2015 a pracuje na bateriích první generace s 400 WH/kg bateriemi s 500 bateriemi s 500 WH/KG.

Trh s bateriemi v pevném stavu je připraven na významný růst, přičemž odhady naznačují, že rozsáhlá komercializace by mohla začít již v roce 2026. Do roku 2030 se do roku 2030 předpokládá, že globální zásilky baterií v pevném stavu dosáhnou 614,1 gigawatthodin (GWH), což představuje přibližně 10% celkového trhu s bateriemi a generováním trhu a generování trhu a trh a generuje trh a na trhu a generuje trh a generuje trh a na trh a generuje trh a na trhu a generuje trh a na trhu a generují trh a trh a generují trh a generují trh a na trh a generují trh a na trhu a generují trh a generují trh a generují trh a generují na trhu. Tato rychlá tržní expanze je poháněna pokrokem v materiálních systémech, včetně elektrolytů, katod a anodů, které procházejí iteračními upgrady, aby vyhovovaly jedinečným požadavkům baterií v pevném stavu.

Technologicky lze baterie pevných států rozdělit do tří hlavních typů: polymer, oxid a sulfid. Polymerní baterie na bázi polymeru mají nejvíce zralejší technologii, ale jejich výkonové stropy jsou náročné překonat. Baterie na bázi oxidu nabízejí vyvážený výkon, ale přicházejí s vyššími výrobními náklady. Na druhé straně baterie na bázi sulfidů vykazují vysoký komerční potenciál, ale představují významné výzkumné výzvy. Pokud jde o elektrodové materiály, anody na bázi křemíku jsou krátkodobým roztokem, zatímco kov lithium je považován za konečný cíl pro anody baterie v pevném stavu.

Vlády po celém světě také podporují vývoj technologie solidních baterií prostřednictvím politických pobídek a financování. Japonsko, se svým časným startem ve výzkumu solidních elektrolytů na bázi sulfidu, má vedoucí pozici. Ve Spojených státech řídí startupy jako Solid Power, Quantum Scape a Factorial Energy inovace a spolupracují s evropskými výrobci automobilů na rozšíření výroby. Čína se může pochlubit rozmanitou škálou účastníků, včetně výrobců EV, výrobců baterií, startupů a dodavatelů materiálů a vytváří komplexní ekosystém baterie v pevném stavu.

Závěrem je výhled na baterie pevných států v sektoru obnovitelné energie. Díky významnému pokroku v oblasti technologií, zvyšováním investic a podpůrných vládních politik jsou baterie pevných států připraveny revoluci v ukládání energie a nabízejí bezpečnější řešení s vyšší energií, která uspokojují vyvíjející se potřeby trhu.