Como vanguardia de las baterías de estado sólido, el proceso de instalación de baterías de estado semisólido se está acelerando. Según las estadísticas de la industria, La capacidad instalada de baterías de estado semisólido domésticas superó los 2 GWh en el primer semestre de este año CITIC Securities señaló que desde 2024, la industria de baterías de estado sólido de China ha experimentado cambios marginales, como el lanzamiento de modelos producidos en masa de estado semisólido y la tasa de penetración de baterías de estado semisólido en vehículos que alcanza el 1%, y la señal de industrialización ha llegado.
A partir de ahora, modelos como NIO ET7, SAIC Zhiji L6, Dongfeng E70, Dongfeng Lantu Zhuiguang y SERES5Se han equipado con baterías de estado semisólido. Muchas empresas automovilísticas como GAC Aion, Changan Deep Blue, HiPhi, Geely, JAC y FAW tienen previsto instalar baterías de estado semisólido antes de 2025.
En cuanto a los fabricantes de baterías, muchas empresas, incluidas CATL, EVE Energy, Guoxuan High-tech, Farasis Energy, Zhengli New Energy, Lishen Battery, Honeycomb Energy, Xinwoda, BYD Battery, Ganfeng Lithium y Qingtao Energy ya han realizado arreglos en tecnología de baterías de estado semisólido y están acelerando la producción en masa.
Recientemente, Changxin Technology declaró en una plataforma de interacción y comunicación con inversores que BYD Power, en la que la empresa tiene una participación, ha logrado un gran avance en la tecnología de baterías de polímero semisólido y ha comenzado las ventas externas. Se espera que sus productos de investigación y desarrollo de apilamiento de grado automotriz semisólido se envíen externamente en 2025. Xinwanda también afirmó que los productos de batería semisólida de la compañía se han desarrollado y se pueden promover a la producción en masa según la demanda.
En junio de este año, La base de Guangzhou de Farasis Energy se puso en producción de prueba con una capacidad de producción planificada de 30 GWh, lo que marca la finalización de la base de producción de baterías de estado semisólido más grande de Guangzhou. En abril de este año, Zhengli New Energy lanzó baterías cilíndricas grandes semisólidas con un contenido de níquel ultra alto. En enero de este año, Lishen Battery anunció la finalización del desarrollo de baterías de estado semisólido con una densidad energética de 402 Wh/kg.
Antes de esto, CATL lanzó una batería de estado condensado semisólido; EVE Energy desarrolló una batería de estado semisólido basada en una batería soft-pack de 50 Ah, que puede alcanzar una densidad de energía de hasta 500 Wh/kg. Honeycomb Energy lanzó su primera batería de estado semisólido cuadrada del mundo: la batería de gelatina de segunda generación; Guoxuan High-tech también presentó su producto de batería de estado semisólido con una densidad de energía de 360 Wh/kg.
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El impacto de las baterías de estado semisólido
ddhhh Solo a través de la etapa de desarrollo de las baterías de estado semisólido podremos lograr la madurez de la tecnología de baterías de estado totalmente sólido, la estabilidad de los equipos y la producción en masa de materiales clave. Sin ellas, las baterías de estado sólido sólo serán castillos en el aire”, afirmó Li Zheng, cofundador y gerente general de Qingtao Energy.
En términos generales, debido al uso de una nueva estructura y un nuevo sistema de materiales, el proceso de producción de baterías de estado sólido es más complicado y el costo es más alto que el de las baterías de estado semisólido. Las baterías de estado semisólido pueden, hasta cierto punto, aprender de la tecnología de producción y el equipo de las baterías líquidas tradicionales para reducir los costos de producción y son más propicias para aplicaciones comerciales a gran escala.
Guotai Junan señaló en un informe de investigación que la popularización de las baterías de estado sólido comenzará con las baterías semisólidas y avanzará paso a paso. Una vez que la tecnología sea estable y el proceso esté determinado, el costo disminuirá y las baterías semisólidas aumentarán lentamente en volumen, para luego evolucionar gradualmente hacia baterías de estado sólido completo. El impacto de las baterías semisólidas en la cadena industrial de baterías de litio existente se produce principalmente en los enlaces de electrolitos y diafragma intermedios.
Sin embargo, en general, el estado semisólido no cambiará mucho con respecto al sistema de batería de iones de litio líquido existente. La ruta de estado semisólido seguirá utilizando un diafragma y el proceso básico no cambiará. La mayoría de sus métodos de preparación seguirán el proceso y la tecnología de equipos de batería de iones de litio tradicionales. Las baterías de estado sólido no requieren un diafragma, pero requieren la cooperación de una membrana electrolítica y un proceso de recubrimiento.
Desde la perspectiva del desarrollo posterior de la industria, las baterías líquidas y las baterías de estado sólido coexistirán durante mucho tiempo y existen diferencias en sus áreas de aplicación. Las baterías semisólidas y cuasi-sólidas requieren el uso de diafragmas, mientras que las baterías totalmente sólidas requieren una película base como medio. Dongfeng New Materials señaló que Guoxuan High-tech dijo que la batería Jinshi de estado sólido de la compañía no requiere un diafragma poroso de polímero tradicional, sino que utiliza una membrana de electrolito sólido como diafragma.
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Diseño de la tecnología de separador de baterías semisólidas
Con el avance continuo de la tecnología de baterías de estado semisólido y la promoción de aplicaciones comerciales, el separador, como uno de los materiales clave de la batería, todavía tiene su lugar. Los expertos de la industria señalaron que, en comparación con las baterías líquidas, Las baterías de estado semisólido requieren que el separador tenga un tamaño de poro más grande y mayor resistencia, y generalmente adoptan procesos húmedos y de recubrimiento.
En la actualidad, muchos fabricantes están planeando productos separadores de semisólidos para ocupar una posición favorable en la próxima ronda de innovación tecnológica. Enjie Co., Ltd., líder en separadores, dijo que en términos de baterías semisólidas, la compañía ha cooperado con Beijing Weilan y Liyang Tianmu Pioneer para establecer Jiangsu Sanhe, que se especializa en la investigación y el desarrollo de separadores revestidos de semisólidos. En la actualidad, los separadores especiales de la compañía adecuados para baterías semisólidas se han producido en masa en pequeños lotes y se han suministrado a fabricantes de baterías conocidos en el mercado.
Se entiende que La membrana compuesta de electrolito semisólido desarrollada por Enjie Co., Ltd. tiene un rendimiento de descarga más sobresaliente en entornos de baja temperatura en comparación con los productos de diafragma convencionales. especialmente en entornos de temperaturas ultrabajas de -30 °C, lo que puede aumentar la tasa de retención de la capacidad de descarga de las celdas de batería terminadas en más del 10 % año tras año.
Otro líder de diafragma, Xingyuan Materials, también afirmó que el diafragma compuesto de electrolito sólido desarrollado por el equipo de I + D de la empresa tiene excelentes propiedades electroquímicas, puede cumplir con los requisitos técnicos de muchas empresas líderes de baterías y fabricantes de baterías de estado sólido y baterías semisólidas en el país y en el extranjero, ha sido reconocido por los clientes y está listo para la producción en masa.
Dongfeng New Materials, que proviene de la industria de impresión y embalaje, dijo que la compañía coopera activamente con los clientes posteriores para implementar separadores de baterías semisólidas de alto rendimiento y alta seguridad, materiales de membrana de electrolitos sólidos y procesos de recubrimiento para acelerar el diseño de baterías de estado sólido y sus materiales clave.
Según Changyang Technology, la empresa relacionada Los productos de diafragma de proceso húmedo adoptan un nuevo proceso semiseco y semihúmedo. . Además de producir diafragmas de baterías de litio convencionales, también puede producir productos con porosidad ultraalta. Actualmente, ha llevado a cabo una cooperación técnica con muchos clientes importantes del país y del extranjero, y ha obtenido pedidos de lotes pequeños de clientes líderes y muchos otros clientes. En el futuro, se espera que los productos logren avances tecnológicos y aplicaciones en los campos de baterías semisólidas de alta potencia y baterías de estado sólido.
Durante mucho tiempo, los diafragmas han sido la categoría con el mayor margen de beneficio bruto entre los principales materiales de las baterías de litio. Los diafragmas de baterías semisólidas son menos disruptivos para las líneas y procesos de producción, por lo que los fabricantes de diafragmas aún pueden mantener su posición dominante. Sin embargo, con el desarrollo futuro de la industrialización de baterías de estado sólido, es inevitable que tenga un impacto significativo en la estructura del mercado de la industria de los diafragmas, y el mercado también se reorganizará.