10 najlepszych producentów baterii półprzewodnikowych
Co to jest bateria półprzewodnikowa?
Baterie półprzewodnikowe to rodzaj technologii akumulatorowej. W przeciwieństwie do powszechnie stosowanych obecnie akumulatorów litowo-jonowych i akumulatorów litowo-jonowo-polimerowych, akumulator półprzewodnikowy to akumulator, w którym zastosowano stałe elektrody i stałe elektrolity.
Ponieważ społeczność naukowa uważa, że akumulatory litowo-jonowe osiągnęły swoje granice, w ostatnich latach akumulatory półprzewodnikowe uznano za akumulatory, które mogą zastąpić akumulatory litowo-jonowe. Technologia półprzewodnikowych akumulatorów litowych wykorzystuje związek szklany wykonany z litu i sodu jako materiał przewodzący, który zastępuje elektrolit z poprzednich akumulatorów litowych, znacznie zwiększając gęstość energii akumulatorów litowych.
W jonach półprzewodnikowych bateria półprzewodnikowa to bateria, która wykorzystuje stałe elektrody i stały elektrolit. Baterie półprzewodnikowe mają zazwyczaj niższą gęstość mocy i wyższą gęstość energii. Ponieważ akumulatory półprzewodnikowe mają stosunkowo wysoki stosunek mocy do masy, są idealnym akumulatorem do pojazdów elektrycznych.
W 2030 roku akumulatory litowo-jonowe nie będą już głównym nurtem akumulatorów pojazdów elektrycznych, ale nadal będą miały miejsce w niektórych elementach elektronicznych. Według obliczeń SNE Research oczekuje się, że rynek akumulatorów półprzewodnikowych w moim kraju osiągnie wartość 3 miliardów juanów w 2025 r. i 20 miliardów juanów w 2030 r.
Tradycyjne baterie z ciekłym litem nazywane są przez naukowców „baterami do foteli bujanych”. Dwa końce fotela bujanego to dodatni i ujemny biegun akumulatora, a elektrolit (ciecz) znajduje się pośrodku. Jony litu są jak znakomici sportowcy, biegający tam i z powrotem po obu końcach fotela bujanego. Podczas przemieszczania się jonów litu z elektrody dodatniej do elektrody ujemnej i z powrotem do elektrody dodatniej, proces ładowania i rozładowywania akumulatora zostaje zakończony.
Zasada działania akumulatorów półprzewodnikowych jest taka sama, z tą różnicą, że elektrolit jest stały, a jego gęstość i struktura pozwalają na gromadzenie się większej liczby naładowanych jonów na jednym końcu, przewodzenie większego prądu, a tym samym zwiększenie pojemności akumulatora. Dlatego przy tej samej mocy rozmiar akumulatorów półprzewodnikowych będzie mniejszy. Co więcej, ponieważ w akumulatorach półprzewodnikowych nie ma elektrolitu, przechowywanie stanie się łatwiejsze. W przypadku stosowania w dużych urządzeniach, takich jak samochody, nie ma potrzeby dodawania dodatkowych rur chłodzących, sterowników elektronicznych itp., co nie tylko oszczędza koszty, ale także skutecznie zmniejsza wagę
Zalety akumulatorów półprzewodnikowych
Zaleta 1
Światło- wysoka gęstość energii. Po zastosowaniu elektrolitów w całości stałych, zmieni się także stosowany układ materiałowy akumulatorów litowo-jonowych. Najważniejszą kwestią jest to, że nie jest konieczne stosowanie grafitowych elektrod ujemnych z osadzonym litem, ale bezpośrednie użycie metalicznego litu jako elektrody ujemnej, co może znacznie zmniejszyć naprężenia materiału elektrody ujemnej. dozowania znacznie poprawia się gęstość energii całego akumulatora.
Zaleta 2
Cienki- mały rozmiar. W tradycyjnych akumulatorach litowo-jonowych wymagane są separatory i elektrolity, które łącznie stanowią blisko 40% objętości akumulatora i 25% jego masy. Jeśli zastąpimy je elektrolitami stałymi (głównie organicznymi i nieorganicznymi układami materiałów ceramicznych), odległość pomiędzy elektrodą dodatnią i ujemną (tradycyjnie wypełnioną elektrolitem separującym, obecnie wypełnionym elektrolitem stałym) można skrócić nawet do kilku do kilku
Grubość baterii przekraczająca dziesięć mikronów może zostać znacznie zmniejszona, dlatego też technologia akumulatorów półprzewodnikowych jest jedynym sposobem na miniaturyzację i zmniejszenie grubości baterii.
Zaleta 3
Perspektywa elastyczności. Nawet kruche materiały ceramiczne można często wygiąć, gdy grubość zostanie zmniejszona do mniej niż milimetra, a materiał stanie się elastyczny. Odpowiednio, elastyczność akumulatorów całkowicie półprzewodnikowych również ulegnie znacznej poprawie po ich rozcieńczeniu. Dzięki zastosowaniu odpowiednich materiałów opakowaniowych (a nie sztywnych osłon) akumulatory wytrzymują setki do tysięcy zagięć, zapewniając jednocześnie wysoką wydajność. Brak tłumienia.
Zaleta 4
bezpieczniejsze. W tradycyjnych bateriach litowych mogą wystąpić następujące zagrożenia:
(1) Podczas pracy pod wysokim prądem mogą pojawić się dendryty litu, które mogą przebić membranę i spowodować uszkodzenie zwarciowe.
(2) Elektrolit jest cieczą organiczną, która ulega reakcjom ubocznym, rozkładowi oksydacyjnemu i wytwarzaniu w wysokich temperaturach. Zwiększają się wydzielanie gazów i tendencja do spalania. Stosując technologię akumulatorów półprzewodnikowych, powyższe dwa problemy można bezpośrednio rozwiązać.
10 najlepszych producentów baterii półprzewodnikowych
KATL: Wiodący na świecie producent akumulatorów, od wielu lat głęboko zaangażowany w produkcję akumulatorów półprzewodnikowych i stosujący technologię elektrolitów siarczkowych w stanie stałym.
BYD: Opracowane samodzielnie akumulatory półprzewodnikowe, wykorzystujące technologię tlenkową, jej wysokiej klasy marki mogą być pierwszymi, które zastosują samodzielnie opracowane akumulatory półprzewodnikowe.
Chemia LG: LG Chem to największa koreańska firma chemiczna z siedzibą w Seulu w Korei Południowej. W 2017 roku była 10. największą firmą chemiczną na świecie pod względem sprzedaży. Firma posiada osiem fabryk w Korei Południowej i sieć 29 lokalizacji biznesowych w 15 krajach. Sieć ta obejmuje spółkę holdingową w Chinach, 14 zagranicznych spółek zależnych zajmujących się produkcją, pięć spółek zależnych zajmujących się marketingiem, siedem przedstawicielstw oraz dwa centra badawczo-rozwojowe.
Panasonica: Panasonic to główny japoński międzynarodowy konglomerat z siedzibą w Kadomie w Osace. Została założona przez Kōnosuke Matsushitę w 1918 roku jako producent gniazd żarówek. Oprócz elektroniki użytkowej, której pod koniec XX wieku był największym producentem na świecie, Panasonic oferuje szeroką gamę produktów i usług, w tym akumulatory, systemy samochodowe i lotnicze, systemy przemysłowe, a także renowację i budowę domów.
Energia Qingtao: Wiodący chiński lider w zakresie uprzemysłowienia akumulatorów półprzewodnikowych, koncentrujący się na transformacji przemysłowej najlepszych nowych technologii materiałów energetycznych, zrealizował industrializację półprzewodnikowych akumulatorów litowych i zbudował pierwszą w kraju linię do produkcji półprzewodnikowych akumulatorów litowych.
Technologia Huinenga: Wiodący producent akumulatorów półprzewodnikowych, stosujący technologię elektrolitu litowo-ceramicznego w stanie stałym, o planowanej zdolności produkcyjnej 120 GWh.
Nowa Energia Weilana: Koncentrując się na badaniach i rozwoju oraz produkcji akumulatorów półprzewodnikowych, współpracuje z NIO i innymi firmami samochodowymi i planuje osiągnąć masową produkcję akumulatorów całkowicie półprzewodnikowych w 2024 r.
Nowa Energia Tailana: Przyjmując technologię tlenkową, całkowita moc produkcyjna może osiągnąć 12,2 GWh i otrzymała setki milionów juanów w ramach finansowania w ramach rundy Pre-B.
Lingxin NowyEnergia: Wykorzystując technologię żelowo-polimerowego elektrolitu w stanie stałym, planuje zbudować projekt akumulatorów żelowo-polimerowych w stanie stałym o dużej pojemności 20 GWh.
Lit Ganfenga: Jej spółka zależna Ganfeng Lithium zakończyła dostawę pierwszej partii pojazdów elektrycznych wyposażonych w akumulatory półprzewodnikowe i planuje budowę największej bazy produkcyjnej akumulatorów półprzewodnikowych w Chinach.
W ostatnich latach akumulatory półprzewodnikowe przyciągnęły uwagę największych gigantów akumulatorowych na całym świecie, a także wielu start-upów i kapitału. Ciągle pojawiają się doniesienia o przełomach technologicznych różnych firm, a proces industrializacji stale postępuje.
