Come "avanguardia" delle batterie allo stato solido, il processo di installazione delle batterie allo stato semi-solido sta accelerando. Secondo le statistiche del settore, la capacità installata delle batterie semi-solide domestiche ha superato i 2 GWh nella prima metà di quest'anno CITIC Securities ha sottolineato che dal 2024 l'industria cinese delle batterie allo stato solido ha assistito a cambiamenti marginali, come il lancio di modelli semi-solidi prodotti in serie e il tasso di penetrazione delle batterie semi-solide nei veicoli che ha raggiunto l'1%, e il segnale dell'industrializzazione è arrivato.
A partire da ora, modelli come NIO ET7, SAIC Zhiji L6, Dongfeng E70, Dongfeng Lantu Zhuiguang e SERES5sono state dotate di batterie semi-solide. Molte case automobilistiche come GAC Aion, Changan Deep Blue, HiPhi, Geely, JAC e FAW in genere pianificano di installare batterie semi-solide prima del 2025.
Per quanto riguarda i produttori di batterie, molte aziende tra cui CATL, EVE Energy, Guoxuan High-tech, Farasis Energy, Zhengli New Energy, Lishen Battery, Honeycomb Energy, Xinwoda, BYD Battery, Ganfeng Lithium e Qingtao Energy hanno già preso accordi nella tecnologia delle batterie allo stato semi-solido e stanno accelerando la produzione di massa.
Di recente, Changxin Technology ha dichiarato su una piattaforma di comunicazione e interazione con gli investitori che BYD Power, in cui la società detiene una partecipazione, ha raggiunto una svolta nella tecnologia delle batterie ai polimeri semisolidi e ha iniziato le vendite esterne. I suoi prodotti di ricerca e sviluppo di impilamento semi-solido per uso automobilistico dovrebbero essere spediti esternamente nel 2025. Xinwanda ha anche affermato che i prodotti di batterie semi-solide dell'azienda sono stati sviluppati e possono essere promossi alla produzione di massa a seconda della domanda.
A giugno di quest'anno, La base di Guangzhou di Farasis Energy è stata messa in produzione sperimentale con una capacità produttiva pianificata di 30 GWh, segnando il completamento della più grande base di produzione di batterie allo stato semi-solido di Guangzhou Ad aprile di quest'anno, Zhengli New Energy ha rilasciato batterie cilindriche grandi semisolide ad altissimo contenuto di nichel. A gennaio di quest'anno, Lishen Battery ha annunciato il completamento dello sviluppo di batterie semisolide con una densità energetica di 402 Wh/kg.
In precedenza, CATL aveva rilasciato una batteria allo stato semisolido condensato; EVE Energy ha sviluppato una batteria allo stato semisolido basata su una batteria soft-pack da 50 Ah, che può raggiungere una densità energetica fino a 500 Wh/kg ; Honeycomb Energy ha lanciato la sua prima batteria semi-solida quadrata al mondo: la batteria Jelly di seconda generazione; anche Guoxuan High-tech ha presentato il suo prodotto di batteria semi-solida con una densità energetica di 360 Wh/kg.
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L'impatto delle batterie semi-solide
ddhhh Soltanto attraverso la fase di sviluppo delle batterie allo stato semisolido potremo raggiungere la maturità della tecnologia delle batterie allo stato solido, la stabilità delle apparecchiature e la produzione in serie dei materiali chiave. Senza queste, le batterie allo stato solido saranno solo castelli in aria, ha affermato Li Zheng, co-fondatore e direttore generale di Qingtao Energy.
In generale, grazie all'uso di una nuova struttura e di un nuovo sistema di materiali, il processo di produzione di batterie completamente allo stato solido è più complicato e il costo è più elevato rispetto a quello delle batterie semi-solide. Le batterie semi-solide possono, in una certa misura, imparare dalla tecnologia di produzione e dalle attrezzature delle batterie liquide tradizionali per ridurre i costi di produzione e sono più adatte ad applicazioni commerciali su larga scala.
Guotai Junan ha sottolineato in un rapporto di ricerca che la diffusione delle batterie allo stato solido inizierà con le batterie semi-solide e progredirà passo dopo passo. Dopo che la tecnologia sarà stabile e il processo sarà determinato, il costo scenderà e le batterie semi-solide aumenteranno lentamente di volume, per poi evolversi gradualmente in batterie completamente allo stato solido. L'impatto delle batterie semisolide sulla filiera industriale delle batterie al litio esistente si verifica principalmente nei collegamenti intermedi tra diaframma ed elettrolita.
Tuttavia, nel complesso, lo stato semi-solido non cambierà molto rispetto all'attuale sistema di batterie agli ioni di litio liquide. Il percorso dello stato semi-solido utilizzerà ancora un diaframma e il processo di base non cambierà. La maggior parte dei suoi metodi di preparazione seguirà il tradizionale processo delle batterie agli ioni di litio e la tecnologia delle apparecchiature. Le batterie allo stato solido non richiedono un diaframma, ma richiedono la cooperazione di una membrana elettrolitica e un processo di rivestimento.
"Dal punto di vista dello sviluppo successivo del settore, le batterie liquide e quelle allo stato solido coesisteranno per molto tempo e ci saranno delle differenze nei loro ambiti di applicazione. Le batterie semi-solide e quasi-solide richiedono l'uso di diaframmi, mentre le batterie completamente solide necessitano di una pellicola di base come mezzo. " ha sottolineato Dongfeng New Materials. Guoxuan High-tech ha affermato che la batteria Jinshi completamente allo stato solido dell'azienda non richiede un tradizionale diaframma poroso polimerico, ma utilizza una membrana elettrolitica solida come diaframma.
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Layout della tecnologia del separatore di batterie semi-solide
Con il continuo progresso della tecnologia delle batterie allo stato semi-solido e la promozione delle applicazioni commerciali, il separatore, come uno dei materiali chiave della batteria, ha ancora il suo posto. Gli addetti ai lavori del settore hanno sottolineato che rispetto alle batterie liquide, Le batterie allo stato semisolido richiedono che il separatore abbia pori più grandi e una maggiore resistenza e solitamente adottano processi di rivestimento e di bagnatura.
Attualmente, molti produttori stanno pianificando prodotti separatori semisolidi per occupare una posizione favorevole nel prossimo ciclo di innovazione tecnologica. Enjie Co., Ltd., leader nei separatori, ha affermato che in termini di batterie semisolide, l'azienda ha collaborato con Beijing Weilan e Liyang Tianmu Pioneer per fondare Jiangsu Sanhe, specializzata nella ricerca e sviluppo di separatori rivestiti semisolidi. Attualmente, i separatori speciali dell'azienda adatti per batterie semisolide sono stati prodotti in serie in piccoli lotti e forniti a noti produttori di batterie sul mercato.
Si capisce che la membrana composita elettrolitica semisolida sviluppata da Enjie Co., Ltd. ha prestazioni di scarica più eccezionali in ambienti a bassa temperatura rispetto ai prodotti a diaframma convenzionali, soprattutto in ambienti con temperature estremamente basse, pari a -30°C, che possono aumentare la capacità di mantenimento della scarica delle celle della batteria finita di oltre il 10% anno su anno.
Un altro leader nel settore dei diaframmi, Xingyuan Materials, ha dichiarato che il diaframma composito a elettrolita solido sviluppato dal team di ricerca e sviluppo dell'azienda presenta eccellenti proprietà elettrochimiche, può soddisfare i requisiti tecnici di molte aziende leader nel settore delle batterie e dei produttori di batterie allo stato solido e semisolido in patria e all'estero, è stato riconosciuto dai clienti ed è pronto per la produzione in serie.
Dongfeng New Materials, che proviene dal settore della stampa e dell'imballaggio, ha affermato che l'azienda collabora attivamente con i clienti a valle per implementare separatori di batterie semisolide ad alte prestazioni e ad alta sicurezza, materiali per membrane elettrolitiche solide e processi di rivestimento per accelerare la progettazione di batterie allo stato solido e dei loro materiali chiave.
Secondo Changyang Technology, la società correlata I prodotti a membrana con processo a umido adottano un nuovo processo semi-secco e semi-umido . Mentre produce diaframmi per batterie al litio convenzionali, può anche produrre prodotti con porosità ultra elevata. Attualmente ha svolto una cooperazione tecnica con molti clienti mainstream rilevanti in patria e all'estero e ha ottenuto piccoli ordini in lotti da clienti leader e molti altri clienti. In futuro, si prevede che i prodotti raggiungano innovazioni tecnologiche e applicazioni nei campi delle batterie semisolide ad alta potenza e delle batterie allo stato solido.
Per molto tempo, i diaframmi sono stati la categoria con il margine di profitto lordo più elevato tra i materiali principali delle batterie al litio. I diaframmi delle batterie semisolide sono meno dirompenti per le linee di produzione e i processi, quindi i produttori di diaframmi potrebbero comunque essere in grado di mantenere la loro posizione dominante. Tuttavia, con il futuro sviluppo dell'industrializzazione delle batterie allo stato solido, è destinato ad avere un impatto significativo sulla struttura di mercato dell'industria dei diaframmi e anche il mercato verrà riorganizzato.