أفضل 10 شركات لبطاريات الحالة الصلبة
ما هي بطارية الحالة الصلبة؟
بطاريات الحالة الصلبة هي نوع من تكنولوجيا البطاريات. على عكس بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات ليثيوم أيون بوليمر المستخدمة بشكل شائع اليوم، فإن بطارية الحالة الصلبة هي بطارية تستخدم أقطابًا كهربائية صلبة وإلكتروليتات صلبة.
نظرًا لأن المجتمع العلمي يعتقد أن بطاريات الليثيوم أيون قد وصلت إلى حدودها القصوى، فقد تم اعتبار بطاريات الحالة الصلبة بطاريات يمكنها أن تحل محل بطاريات الليثيوم أيون في السنوات الأخيرة. تستخدم تكنولوجيا بطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة مركبًا زجاجيًا مصنوعًا من الليثيوم والصوديوم كمادة موصلة لتحل محل المنحل بالكهرباء في بطاريات الليثيوم السابقة، مما يزيد بشكل كبير من كثافة الطاقة لبطاريات الليثيوم.
في أيونات الحالة الصلبة، بطارية الحالة الصلبة هي بطارية تستخدم أقطابًا كهربائية صلبة وإلكتروليتًا صلبًا. تتمتع بطاريات الحالة الصلبة عمومًا بكثافة طاقة أقل وكثافة طاقة أعلى. نظرًا لأن بطاريات الحالة الصلبة تتمتع بنسبة طاقة إلى وزن عالية نسبيًا، فهي بطارية مثالية للسيارات الكهربائية.
في عام 2030، لن تعد بطاريات الليثيوم أيون هي السائدة في بطاريات السيارات الكهربائية، ولكن سيظل لها مكان في بعض المكونات الإلكترونية. وفقًا لحسابات شركة SNE Research، من المتوقع أن يصل حجم سوق البطاريات الصلبة في بلدي إلى 3 مليارات يوان في عام 2025 و20 مليار يوان في عام 2030.
ويطلق العلماء أيضًا على بطاريات الليثيوم السائلة التقليدية اسم "بطاريات الكرسي الهزاز". طرفا الكرسي الهزاز هما القطبان الموجب والسالب للبطارية، ويوجد الإلكتروليت (السائل) في المنتصف. تشبه أيونات الليثيوم الرياضيين الممتازين، فهي تركض ذهابًا وإيابًا على طرفي الكرسي الهزاز. أثناء حركة أيونات الليثيوم من القطب الموجب إلى القطب السالب ومن ثم العودة إلى القطب الموجب، تكتمل عملية شحن وتفريغ البطارية.
مبدأ بطاريات الحالة الصلبة هو نفسه، باستثناء أن المنحل بالكهرباء صلب، وكثافته وبنيته يمكن أن تسمح لمزيد من الأيونات المشحونة بالتجمع في أحد الأطراف، وتوصيل تيار أكبر، وبالتالي زيادة سعة البطارية. لذلك، بنفس القوة، سيصبح حجم بطاريات الحالة الصلبة أصغر. ليس هذا فحسب، بل نظرًا لعدم وجود إلكتروليت في بطاريات الحالة الصلبة، سيصبح التخزين أسهل. عند استخدامها في المعدات الكبيرة مثل السيارات، ليست هناك حاجة لإضافة أنابيب تبريد إضافية، وأدوات تحكم إلكترونية، وما إلى ذلك، مما لا يوفر التكاليف فحسب، بل يقلل أيضًا من الوزن بشكل فعال.
مزايا بطاريات الحالة الصلبة
ميزة 1
ضوء- كثافة طاقة عالية. بعد استخدام جميع الإلكتروليتات الصلبة، سيتغير أيضًا نظام المواد المطبق لبطاريات الليثيوم أيون. النقطة الأساسية هي أنه ليس من الضروري استخدام أقطاب الجرافيت السالبة المضمنة بالليثيوم، ولكن استخدام الليثيوم المعدني مباشرة كقطب سالب، والذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من إجهاد مادة القطب السالب. الجرعة، تم تحسين كثافة الطاقة للبطارية بأكملها بشكل ملحوظ.
ميزة 2
رفيع- حجم صغير. في بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، يلزم وجود فواصل وإلكتروليتات، والتي تمثل معًا ما يقرب من 40% من حجم البطارية و25% من كتلتها. إذا تم استبدالها بإلكتروليتات صلبة (أنظمة المواد الخزفية العضوية وغير العضوية بشكل أساسي)، يمكن اختصار المسافة بين الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة (التي كانت تُملأ تقليديًا بإلكتروليت فاصل، والتي يتم ملؤها الآن بإلكتروليت صلب) حتى لعدد قليل فقط
يمكن تقليل سُمك البطارية بشكل كبير بما يزيد عن عشرة ميكرونات - وبالتالي فإن تقنية البطاريات ذات الحالة الصلبة بالكامل هي الطريقة الوحيدة لتصغير حجم البطارية وتقليل حجمها.
ميزة 3
احتمال المرونة. حتى المواد الخزفية الهشة يمكن أن تنحني في كثير من الأحيان عندما يتم تقليل السمك إلى أقل من ملليمتر، وتصبح المادة مرنة. وفي المقابل، سيتم أيضًا تحسين مرونة بطاريات الحالة الصلبة بشكل كبير بعد تخفيفها وتخفيفها. وباستخدام مواد التغليف المناسبة (وليس الأغلفة الصلبة)، يمكن للبطاريات أن تتحمل مئات إلى آلاف الانحناءات مع ضمان الأداء. لا التوهين.
ميزة 4
أكثر أمانا. قد تحدث المخاطر التالية في بطاريات الليثيوم التقليدية:
(1) قد تظهر تشعبات الليثيوم عند العمل تحت تيارات عالية، مما قد يخترق الحجاب الحاجز ويسبب تلفًا في الدائرة القصيرة.
(2) الإلكتروليت هو سائل عضوي يخضع لتفاعلات جانبية وتحلل مؤكسد وإنتاج عند درجات حرارة عالية. سوف تتفاقم الغازات والميل إلى الاحتراق. باستخدام تكنولوجيا البطاريات ذات الحالة الصلبة بالكامل، يمكن حل المشكلتين المذكورتين أعلاه مباشرة.
أفضل 10 شركات لبطاريات الحالة الصلبة
كاتل: الشركة الرائدة عالميًا في مجال بطاريات الطاقة، والتي شاركت بشكل كبير في بطاريات الحالة الصلبة لسنوات عديدة وتعتمد مسار تكنولوجيا المنحل بالكهرباء ذات الحالة الصلبة الكبريتيدية.
بي واي دي: بطاريات الحالة الصلبة المطورة ذاتيًا، باستخدام تقنية الأكسيد، قد تكون علاماتها التجارية الراقية أول من استخدم بطاريات الحالة الصلبة المطورة ذاتيًا.
طاقة تشينغتاو: حققت الشركة الرائدة في مجال تصنيع بطاريات الحالة الصلبة في الصين، مع التركيز على التحول الصناعي لأفضل تقنيات مواد الطاقة الجديدة، تصنيع بطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة وبنت أول خط إنتاج لبطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة في البلاد.
تكنولوجيا هوينينج: شركة رائدة في مجال بطاريات الحالة الصلبة، تستخدم تقنية إلكتروليت الحالة الصلبة المصنوعة من سيراميك الليثيوم، بقدرة إنتاجية مخطط لها تبلغ 120 جيجاوات في الساعة.
ويلان للطاقة الجديدة: من خلال التركيز على البحث والتطوير وإنتاج بطاريات الحالة الصلبة، تتعاون مع شركة NIO وشركات السيارات الأخرى، وتخطط لتحقيق الإنتاج الضخم لبطاريات الحالة الصلبة بالكامل في عام 2024.
تايلان للطاقة الجديدة: من خلال اعتماد مسار تكنولوجيا الأكسيد، يمكن أن يصل إجمالي الطاقة الإنتاجية إلى 12.2 جيجاوات في الساعة، وقد تلقت مئات الملايين من اليوانات في تمويل جولة ما قبل المرحلة B.
لينجشين جديدطاقة: باستخدام تقنية إلكتروليت الحالة الصلبة من البوليمر الهلامي، تخطط لبناء مشروع بطارية الحالة الصلبة من البوليمر الهلامي ذات السعة الكبيرة بقدرة 20 جيجاوات في الساعة.
جانفينج ليثيوم: أكملت شركة Ganfeng Lithium التابعة لها تسليم الدفعة الأولى من السيارات الكهربائية المجهزة ببطاريات الحالة الصلبة وتخطط لبناء أكبر قاعدة لإنتاج بطاريات الحالة الصلبة في الصين.
المواد المتقدمة سانكسيانج: يمكن استخدام منتجات الزركونيا الخاصة بالشركة في المواد المتعلقة ببطاريات الحالة الصلبة.
تكنولوجيا الطاقة العالية: الالتزام بالاستكشاف والتنقيب عن التكنولوجيا المتطورة، والتعاون مع جامعة Central South، وجامعة Sun Yat-sen، والجامعات الأخرى، وملتزمون بالبحث والتطوير في بطاريات الحالة الصلبة.
في السنوات الأخيرة، جذبت بطاريات الحالة الصلبة انتباه كبار عمالقة البطاريات حول العالم، بالإضافة إلى العديد من الشركات الناشئة ورؤوس الأموال. هناك أخبار مستمرة عن التقدم التكنولوجي من مختلف الشركات، وعملية التصنيع تتقدم بشكل مطرد.
