全固体電池の技術ルートの分析

世界の先進国におけるゼロカーボントラックの追求はますます熱くなり、新エネルギー車の仕様に対する需要はますます明らかになっています。しかし、今日のリチウム電池技術の開発の遅れは、航続距離と安全性を制限し、新エネルギー車のアップグレードを遅らせています。国家標準（比エネルギー300Wh / kg @ 2020）が近づいており、液体リチウム電池のエネルギーは、固有の安全性の問題によって制限され（260Wh / kgは安全性を制御できないことが証明されています）、350Wh /は言うまでもなく、再び上昇することはできません。 2025年のkg。

長期的な目標を達成するのは困難です。最近、新エネルギー車のバッテリー火災事故が何度も発生しており、BMWやトヨタなどの国際的な自動車メーカーが操業を開始することを余儀なくされています。投資であれ、合弁事業であれ、共同開発であれ、それは最初のステップとバッテリー技術のためだけのものです。パラダイスの「ソリッドステートバッテリー」が戦略的にバンドルされています。

しかし、業界のリーダーたちは約20年間全固体電池に投資してきましたが、それらはまだ不明確な状態にあります。バッテリー工場には異なる電解質システムがあり、技術的な流れや統合はありません。それらのいくつかは成功しています。生産、一部は幅広いスペクトルの開発を延期し続け、数億ドルを投じてからシーンを離れることはさらによく知られています、天国と地獄のような落下はさまざまな電解質システム間の本質的なルートの違いによって引き起こされます、不安定性、電気性的パフォーマンスと大量生産には、現代の科学技術では元に戻せない先天的な長所と短所があります。電解質は、プロセスと化学システムに応じて、酸化物、硫化物、シアン化物、ハロゲン、フィルム、ポリマーなどの6つのカテゴリに分類されます。4つの主要な技術ルートは、電解質の開発の現状を示しています。

固体ポリマー

液体ポリマー開発の成熟のおかげで、固体ポリマー電池の大量生産能力は液体ポリマーからそれほど遠くありませんが、安定性が低く、電気的信頼性が低く、室温でのイオン伝導性があります。そのため、バッテリーの性能が低下すると、10-4 S / cm未満での動作が困難になる場合でも、パフォーマンスが大幅に低下します。

以前、フランスのボロレグループはBatScapバッテリーを使用して都市ネットワークで自動車を発売しましたが、バッテリー内部の導電率を維持するには、電気自動車のバッテリーを60°C以上に加熱し続ける必要があります。ドイツのコンポーネント大手ボッシュボッシュグループも、2018年初頭にSeeoへの投資を放棄しなければなりませんでした。最新の有名な高分子電解質メーカーであるIonicMaterialsは、Samsung SDI、Dyson、Wanxiang、およびその他のグループから投資を受けています。おそらく近年、サンプルが入手可能になっています。

酸化皮膜

ミクロンレベルまでの薄膜電池は、かつては医療およびウェアラブル市場に最適なソリューションと考えられていましたが、半導体スパッタの製造プロセスと同様に、機器のコスト、高い環境要件、低歩留まりのため、大量生産は容易ではありません。とても高い。

US IPSは、2008年に全固体薄膜電池を製造し、2014年にAppleに買収されました。これまでのところ、製品はリリースされていません。さらに、ダイソンダイソングループは、2015年、2017年に全固体電池市場で最もホットなニュースであるSakti3に投資しました。すべてのSakti3特許の放棄を発表し、市場への迅速な参入を目指す固体ポリマープラントへの投資に転向しました。 。この観点から、薄膜電池の量産化はまだ見られない。

硫化物

導電性は良好ですが、安定性は最高ではなく、ボードが最短で、酸化還元の安定性も低く、プロセス技術が複雑で、リチウム電池プロセスからはほど遠いです。したがって、硫化物システムは非常に高い資源を持っています。

トヨタ、サムスンSDI、CATLはこのシステムの開発に投資しています。トヨタは、開発した固体硫化物電池が2022年に商用利用されると見込んでいます。韓国の電池メーカーSDIは、硫化物技術ルートに10年以上費やした後、今年の初めに目を向けました。固体ポリマールート、硫化物の道は不合理であり、時間によってのみ証明することができます。

酸化物

酸化物は最高の安定性を持ち、通常の大気条件下で比較的安価なプロセス機器や工場施設で製造できます。

ソニー、大原、慧能テクノロジーがこの技術ルートの代表です。その中で、慧能技術は酸化物を克服する上で主導権を握っています。それは酸化物を克服する最初のものです。その導電性は低く、酸化された金属スタックはもろく、曲げが壊れます。このような問題は、「12分急速充電」や「動的に曲げることができる」全固体電池の商品化に成功し、HTCやソフトバンクなどのブランド製品にも応用されています。現在、ソリッドステート電源は、中国、ヨーロッパ、および日本のいくつかの自動車メーカーに導入されています。バッテリー市場。

結論として：

現在、全固体電池の習熟度は高くなく、それらを共有する意欲は低いです。したがって、バッテリー工場の技術ルートの選択は、後戻りできない冒険のようなものです。各道路には、出発前に克服しなければならないさまざまな障害があります。私は理論の長所と短所しか知りませんが、それをずっと見た後、行き止まり、生きている道、または長くてでこぼこの長い道になりますが、誰も知りません。業界のトレンドから推測できるのは、現在最速の酸化物システム、続いて固体ポリマーが、近年出てくるはずだということです。硫化物電池と薄膜電池が商業化に適しているかどうか、少なくとも5年で、酸化物システムは現在、正式に商業的な大量生産に入っています。

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