Le point critique pour les batteries à l'état solide?

Le point critique pour les batteries à l'état solide?

Étant l'un des domaines d'investissement les plus recherchés dans la technologie des batteries, les batteries à l'état solide présentent des avantages distincts par rapport aux batteries liquides traditionnelles en termes de densité d'énergie et de sécurité.Ils sont largement considérés comme la technologie de batterie de nouvelle génération la plus prometteuse.La production à grande échelle de batteries à l'état solide signifie-t-elle que l'industrie a réalisé une percée commerciale?

Récemment, China Science and Technology Fusion Energy a réussi à accroître sa production et a déployé ses batteries à l'état solide de 628 et 314 Ah.En tant que l'un des domaines d'investissement les plus populaires dans les batteries, les batteries à l'état solide présentent des avantages notables par rapport aux batteries liquides traditionnelles en termes de densité d'énergie et de sécurité, ce qui suscite une large attention dans l'industrie.Avec la production à l'échelle de piles à l'état solide, cela marque-t-il une étape commerciale pour l'industrie?

Accélération de l'industrialisation des batteries semi-solides

Actuellement, les batteries au lithium les plus utilisées sur le marché utilisent des électrolytes liquides comme vecteurs de transmission.l'électrolyte liquide peut facilement chaufferLe remplacement des électrolytes liquides par des électrolytes solides peut fondamentalement résoudre les problèmes de sécurité des batteries au lithium,En même temps, il répond à la demande de plus grande densité énergétique et de meilleures performances.

Il est entendu que les batteries à l'état solide dont il est question dans l'industrie se réfèrent généralement aux batteries semi-solides, aux batteries quasi-solides,ou batteries hybrides solide-liquide avec une teneur réduite en électrolytes de 5 à 15%Ils conservent un peu d'électrolyte liquide, ce qui les rend réalisables pour la production de masse en termes de conception des matériaux, de processus de fabrication, de production des équipements et de coût.

"S'appuyant sur la solide base de fabrication de la nouvelle chaîne énergétique,Les entreprises chinoises de batteries ont réalisé des percées significatives dans la recherche et le développement de la technologie des batteries à l'état solide et de la disposition de la chaîne industrielleAvec la production de masse de batteries semi-solides par des sociétés chinoises comme WeLion New Energy, Qingtao Energy et Ganfeng Lithium,Les batteries semi-solides ont vraiment atteint l'industrialisation dans un sens économique, " a déclaré Yu Qingjiao, secrétaire général de la New Battery Technology Innovation Alliance de Zhongguancun, lors du récent Sommet de l'écosystème de l'industrie des batteries à l'état solide 2024.Il a souligné que l'application commerciale des batteries à l'état solide approchait., et celui qui s'empare le premier du terrain élevé de l'industrie aura l'initiative dans le développement.

Les défis de la commercialisation des batteries à l'état solide

Malgré la production et l'application de masse de batteries semi-solides, la commercialisation de batteries à l'état entièrement solide est toujours confrontée à une série de défis en termes de technologie et de coût.

Le remplacement des électrolytes liquides par des électrolytes solides implique une question technique fondamentale de sélection des matériaux.et oxydeLes électrolytes polymères solides sont faciles à traiter, compatibles avec les procédés de fabrication à sec et à humide, et présentent la plus faible difficulté de production de masse, mais une faible conductivité.Les entreprises européennes se concentrent principalement sur cette voie techniqueLes sulfures ont les meilleures performances mais sont sensibles à l'humidité de l'air et à la plupart des solvants polaires, et la fabrication des cellules nécessite une pression de l'équipement de pressage isostatique.entraînant des coûts élevésLes entreprises chinoises comme CATL, BYD et EVE Energy privilégient cette voie technique.

"Les batteries à l'état solide représentent une amélioration globale de l'innovation en matière de matériaux, de processus de fabrication de cellules et d'équipements de fabrication.La chaîne industrielle connaîtra des changements révolutionnairesIl a noté que les batteries à l'état solide sont confrontées à des défis dans la conception et le recyclage des systèmes.les batteries liquides utilisent des séparateurs pour envelopper les électrodes afin d'éviter un désalignement qui pourrait causer des courts-circuitsCependant, les batteries à l'état solide ne disposent pas de séparateurs, et les couches empilées sont densées sous pression ultra-haute,en rendant les bords des électrodes sujets à la rupture et au désalignement"Les batteries à l'état solide sont comme des hamburgers, couvertes d'ingrédients qui peuvent se déverser des bords sous pression, conduisant à des courts-circuits,Alors que les piles liquides sont comme des crêpes roulées, enveloppé pour éviter les courts-circuits. "

Aujourd'hui, le coût des batteries à l'état solide est plus élevé que celui des batteries liquides.000 yuans par kilogrammeCependant, les électrolytes solides représentent plus de 20% de la masse des cellules, et de tels prix sont probablement inacceptables sur le marché. "

Pitao, président de Hunan Zhongke Xingcheng Graphite Co., Ltd., a souligné: "Chaque entreprise a ses propres caractéristiques techniques.la chaîne industrielle en amont est dans un état d'attenteLes batteries à l'état solide ont besoin d'une direction relativement déterminée en amont et en aval pour configurer les produits en conséquence, évitant ainsi de plus gros coûts perdus dans l'investissement en capital. "

Atteindre 1+1>2 grâce à la conception de matériaux composites

En raison de routes techniques peu claires et d'espaces de réduction des coûts, les entreprises de l'industrie choisissent de passer progressivement du semi-solide à l'état entièrement solide.

"Il y a des différences dans le parcours des batteries entièrement à l'état solide, et une concurrence différenciée favorisera l'expansion des applications de batteries à l'état solide", a déclaré Xu Hangyu,Directeur de la recherche scientifique et du développement chez WeLion New EnergyIl estime qu'à l'heure actuelle, un seul matériau d'électrolyte solide ne peut pas répondre aux besoins des batteries à état solide.compensant les lacunes des matériaux à électrolyte unique tout en étant compatible avec la plupart des procédés et équipements traditionnels de batteries au lithium liquideEn combinant les avantages des électrolytes solides d'oxyde et de polymère, WeLion New Energy a industrialisé des batteries mixtes solide-liquide, avec des produits utilisés à faible puissance,véhicules à énergie nouvelle, et les champs de stockage d'énergie.

"Chaque type de matériau a ses propres avantages et inconvénients.qui croit aussi que les batteries solides composites sont un moyen efficace d'atteindre une production à grande échelle"Les batteries à l'état solide ne peuvent pas être transformées en une œuvre d'art, les produits étant très chers, plusieurs fois ou même dix fois plus que les batteries liquides,qui ne seraient jamais réalisables pour les applications de véhicules. "

Su Min, directeur du département R&D des matériaux cellulaires de Wanxiang 123 Co., Ltd., estime que, qu'ils soient semi-solides ou entièrement à l'état solide, il existe une densité d'énergie optimale.Il n'existe pas de meilleure solution technologique; tous sont des moyens techniques pour faire face aux risques liés à la sécurité dans le cadre de besoins énergétiques spécifiques élevés.Pour surmonter les problèmes techniques et d'industrialisation des batteries à l'état entièrement solide, il faut les efforts collectifs de toute l'industrie..