Perspective de dezvoltare ale bateriilor cu stare solidă pentru vehicule cu energie noi

Bateriile în stare solidă au apărut ca o zonă pivotantă de focalizare pentru dezvoltatori și investitori din sectorul energiei regenerabile, promițând un impact transformator asupra viitorului stocării de energie. Această tehnologie inovatoare a bateriei utilizează electroliți solizi pentru a facilita conducerea ionică între electrozii săi, distincându-l de bateriile tradiționale pe bază de electroliți cu lichid sau gel. De la începutul acestui an, bateriile în stare solidă au obținut o atenție semnificativă și investiții substanțiale, așa cum se dovedește de extinderea rapidă a capacității de producție și a activităților de cercetare.

Unul dintre avantajele principale ale bateriilor în stare solidă constă în profilul lor de siguranță superior. Spre deosebire de electroliții lichizi, care pot fi inflamabili și predispuși la scurgeri, electroliții solizi oferă o stabilitate termică îmbunătățită, non-flamabilitate și proprietăți excelente de izolare. Acest lucru face ca bateriile cu stare solidă să fie o alternativă mai sigură, alinându-se bine la cerințele din ce în ce mai mari pentru caracteristici îmbunătățite de siguranță în vehiculele electrice (EV) și alte aplicații.

Mai mult decât atât, bateriile în stare solidă dețin potențialul de a crește semnificativ densitatea energetică. Limitările actuale ale bateriilor cu ioni de litiu lichid, care se apropie de plafoanele lor de densitate energetică teoretică, au stârnit o nevoie de soluții inovatoare. Bateriile în stare solidă, prin progrese atât în ​​materialele electrodului, cât și în structura bateriei, pot obține densități de energie care depășesc 500 de watt-ore pe kilogram (WH/kg), potențial rupând barierele densității energetice ale tehnologiilor actuale.

Trecerea de la cercetarea de laborator la producția la scară pilot a fost în curs, mai mulți producători de baterii de frunte anunțându-și planurile de producție de baterii în stare solidă. De exemplu, contemporanul Amperex Technology Co. Limited (CATL) și-a declarat intenția de a crește investițiile în bateriile cu stare solidă, vizând producția la scară mică până în 2027. În mod similar, Sunwoda dezvoltă baterii în stare solidă din 2015 și lucrează la baterii de primă generație cu 400 WH/KG și a doua generație cu baterii cu 500 WH/KG.

Piața bateriilor cu stare solidă este pregătită pentru o creștere semnificativă, estimările care sugerează că comercializarea pe scară largă ar putea începe încă din 2026. Până în 2030, se proiectează transporturile globale de baterii cu stare solidă să ajungă la 614,1 Gigawatt-Hours (GWH), reprezentând aproximativ 10% din piața de baterii de litiu generale și generarea unei mărimi de piață care depășește RMB 250 miliarde. Această extindere rapidă a pieței este determinată de progresele sistemelor materiale, inclusiv electroliți, catozi și anoduri, care sunt supuse unor upgrade-uri iterative pentru a satisface cerințele unice ale bateriilor în stare solidă.

Tehnologic, bateriile în stare solidă pot fi clasificate în trei tipuri principale: polimer, oxid și sulfură. Bateriile în stare solidă bazată pe polimeri au cea mai matură tehnologie, dar plafoanele lor de performanță sunt dificile de depășit. Bateriile pe bază de oxid oferă performanțe echilibrate, dar vin cu costuri de producție mai mari. Pe de altă parte, bateriile pe bază de sulfură prezintă un potențial comercial ridicat, dar reprezintă provocări semnificative de cercetare. În ceea ce privește materialele cu electrozi, anodii pe bază de siliciu sunt o soluție pe termen scurt până la mediu, în timp ce metalul de litiu este considerat ca obiectiv final pentru anodii bateriei în stare solidă.

Guvernele din întreaga lume susțin, de asemenea, dezvoltarea tehnologiei bateriei solide prin stimulente politice și finanțare. Japonia, cu începutul timpuriu în cercetarea cu electroliți solizi pe bază de sulfură, deține o poziție de lider. În Statele Unite, startup -uri precum puterea solidă, peisajul cuantic și energia factorială determină inovația, colaborarea cu producătorii auto europeni pentru a extinde producția. China se mândrește cu o gamă variată de participanți, inclusiv producători de EV, producători de baterii, startup-uri și furnizori de materiale, creând un ecosistem complet de baterii în stare solidă.

În concluzie, perspectivele pentru bateriile cu stare solidă în sectorul energiei regenerabile sunt promițătoare. Cu progrese semnificative în tehnologie, investiții din ce în ce mai mari și politici guvernamentale de susținere, bateriile cu stare solidă sunt pregătite să revoluționeze stocarea de energie, oferind soluții mai sigure și mai sigure, cu densitate mai mare, care să răspundă nevoilor în evoluție ale pieței.