В последние годы непрерывные инновации в области последующего применения выдвигают все более высокие требования к индустрии литиевых аккумуляторов. В результате технология литиевых батарей постоянно совершенствуется в направлении повышения плотности энергии и безопасности. С точки зрения пути развития технологии литиевых батарей плотность энергии, которую может достичь жидкая литиевая батарея, постепенно приближается к своему пределу. Поэтому люди думают, что твердотельная батарея будет единственным способом разработки литиевой батареи.
Литий-ионные аккумуляторы были впервые выпущены в 1991 году.
Мишель Арман
Теоретические исследования литий-ионных аккумуляторов с твердым электролитом восходят к конференции НАТО «Быстрый перенос ионов в твердом теле», состоявшейся в Бельгии (Италия) в 1972 году. материал катода аккумулятора. В том же году,Мишель Арман применяется Li/TiS2 в твердом состоянии. [Диффузия Na+ в тройном графитовом катоде с глиноземом в качестве электролита — это первый отчет о твердотельной батарее.]
В настоящее время конкуренция на рынке твердотельных аккумуляторов в основном сосредоточена
в Японии, Южной Корее, Европе, Америке, Китае и других регионах.
Fuji Keizai, японская исследовательская компания, ожидает, что объем мирового рынка всех твердотельных литиевых батарей (всех твердотельных батарей, включая сульфидные, оксидные, полимерные и т. д.) увеличится до 2 трлн 677,2 млрд иен в 2035 году. что в 1114 раз больше, чем 2,4 млрд иен в 2018 году.
В Южной Корее уже в ноябре 2018 г.
LG Chem,Самсунг СДИ а такжеЛЫЖИ,
три крупнейших производителя аккумуляторов в Южной Корее,
создали альянс для совместной разработки
технология ядра батареи следующего поколения,
включая твердотельные аккумуляторы.
В Европе и США,Твердая сила, производитель аккумуляторов, поддерживаемыйФорд, сотрудничал сФорд МоторКомпания в апреле прошлого года приступила к разработке всех твердотельных аккумуляторов для следующего поколения электромобилей. В октябре 2020 года было произведено первое поколение прототипа полностью твердотельной батареи (ASSB). Solid Power заявила, что начнет испытания твердотельных аккумуляторов для производства автомобилей в начале 2022 года.
Отечественные предприятия в Китае, в том числеCATL,ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ,Ганфэн Литий,Тяньци Литий и другие предприятия по производству литиевых батарей, а такжеBYD,Нио,Грейт Волл Мотор,БАЙК Мотор и другие автопредприятия, участвовали в исследованиях твердотельных аккумуляторов.
Твердотельные батареи имеют несравненные преимущества перед традиционными батареями с точки зрения плотности энергии и качества. Даже по прошествии более 30 лет батареи могут сохранять более 90% своей первоначальной производительности, что очень желательно. Согласно прогнозам соответствующих учреждений, ожидается, что глобальный спрос на твердотельные литиевые батареи достигнет 1,7 ГВтч, 44,2 ГВтч и 494,9 ГВтч в 2020, 2025 и 2030 годах. Ожидается, что к 2030 году мировой рынок твердотельных аккумуляторов превысит 20 миллиардов долларов.
Однако твердотельные батареи в настоящее время не имеют условий для масштабной индустриализации, и для достижения индустриализации потребуется много времени. Ведь к силовым батареям предъявляются более высокие требования по стабильности, цикличности и безопасности по сравнению с обычными потребительскими батареями после зарядки. Только когда эти проблемы будут решены, можно будет говорить об индустриализации.
Хотя многие производители возлагают большие надежды на твердотельные батареи, Toyota также предложила коммерческое применение в 2022 году. Однако инсайдеры отрасли считают, что технологический маршрут твердотельных батарей еще не отработан, а снижение затрат - это еще долгий процесс. И предполагается, что индустриализация будет полностью реализована в 2025 году.
План развития твердотельных аккумуляторов основных стран мира
История развития батареи