10 công ty sản xuất pin thể rắn hàng đầu
Pin thể rắn là gì?
Pin thể rắn là một loại công nghệ pin. Không giống như pin lithium-ion và pin lithium-ion polymer thường được sử dụng ngày nay, pin thể rắn là loại pin sử dụng điện cực rắn và chất điện phân rắn.
Khi cộng đồng khoa học tin rằng pin lithium-ion đã đạt đến giới hạn, pin thể rắn được coi là loại pin có thể kế nhiệm pin lithium-ion trong những năm gần đây. Công nghệ pin lithium thể rắn sử dụng hợp chất thủy tinh làm từ lithium và natri làm vật liệu dẫn điện để thay thế chất điện phân của pin lithium trước đây, làm tăng đáng kể mật độ năng lượng của pin lithium.
Trong các ion thể rắn, pin thể rắn là loại pin sử dụng các điện cực rắn và chất điện phân rắn. Pin thể rắn thường có mật độ năng lượng thấp hơn và mật độ năng lượng cao hơn. Vì pin thể rắn có tỷ lệ công suất trên trọng lượng tương đối cao nên chúng là loại pin lý tưởng cho xe điện.
Vào năm 2030, pin lithium-ion sẽ không còn là loại pin chủ đạo của xe điện nữa nhưng chúng vẫn sẽ có chỗ đứng trong một số linh kiện điện tử. Theo tính toán của SNE Research, thị trường pin thể rắn của nước ta dự kiến sẽ đạt 3 tỷ nhân dân tệ vào năm 2025 và 20 tỷ nhân dân tệ vào năm 2030.
Pin lithium lỏng truyền thống còn được các nhà khoa học gọi một cách sinh động là “pin ghế bập bênh”. Hai đầu của ghế bập bênh là cực dương và cực âm của pin, chất điện phân (chất lỏng) nằm ở giữa. Các ion lithium giống như những vận động viên xuất sắc, chạy tới chạy lui ở hai đầu chiếc ghế bập bênh. Trong quá trình di chuyển của các ion lithium từ điện cực dương sang điện cực âm rồi quay trở lại điện cực dương, quá trình sạc và xả của pin được hoàn thành.
Nguyên lý của pin thể rắn là như nhau, ngoại trừ chất điện phân là chất rắn, mật độ và cấu trúc của nó có thể cho phép nhiều ion tích điện tập trung ở một đầu, dẫn dòng điện lớn hơn và do đó tăng dung lượng pin. Vì vậy, với cùng một công suất, kích thước của pin thể rắn sẽ nhỏ hơn. Không chỉ vậy, vì không có chất điện phân trong pin thể rắn nên việc bảo quản sẽ trở nên dễ dàng hơn. Khi sử dụng trong các thiết bị lớn như ô tô, không cần lắp thêm ống làm mát, điều khiển điện tử,… không những tiết kiệm chi phí mà còn giảm trọng lượng hiệu quả
Ưu điểm của pin thể rắn
Lợi thế 1
Ánh sáng- mật độ năng lượng cao. Sau khi sử dụng chất điện phân hoàn toàn rắn, hệ thống vật liệu áp dụng của pin lithium-ion cũng sẽ thay đổi. Điểm cốt lõi là không cần thiết phải sử dụng điện cực âm than chì nhúng lithium mà sử dụng trực tiếp lithium kim loại làm điện cực âm, điều này có thể làm giảm đáng kể ứng suất của vật liệu điện cực âm. liều lượng, mật độ năng lượng của toàn bộ pin được cải thiện đáng kể.
Lợi thế 2
Gầy- kích thước nhỏ. Trong pin lithium-ion truyền thống, cần có bộ phân tách và chất điện phân, chúng chiếm gần 40% thể tích và 25% khối lượng của pin. Nếu chúng được thay thế bằng chất điện phân rắn (chủ yếu là hệ thống vật liệu gốm hữu cơ và vô cơ), khoảng cách giữa các điện cực dương và âm (trước đây được lấp đầy bằng chất điện phân tách, hiện được lấp đầy bằng chất điện phân rắn) có thể được rút ngắn xuống chỉ còn vài phút.
Hơn 10 micron, độ dày của pin có thể giảm đi đáng kể - do đó, công nghệ pin hoàn toàn thể rắn là cách duy nhất để thu nhỏ và làm mỏng pin.
Lợi thế 3
Triển vọng của sự linh hoạt. Ngay cả những vật liệu gốm sứ giòn thường có thể bị uốn cong khi độ dày giảm xuống dưới một milimet và vật liệu trở nên dẻo. Tương ứng, tính linh hoạt của pin toàn thể rắn cũng sẽ được cải thiện đáng kể sau khi được làm mỏng và mỏng đi. Bằng cách sử dụng vật liệu đóng gói phù hợp (không phải vỏ cứng), pin có thể chịu được hàng trăm đến hàng nghìn lần uốn cong mà vẫn đảm bảo hiệu suất. Không suy giảm.
Lợi thế 4
an toàn hơn. Những mối nguy hiểm sau đây có thể xảy ra với pin lithium truyền thống:
(1) Các sợi nhánh lithium có thể xuất hiện khi làm việc dưới dòng điện cao, có thể xuyên qua màng ngăn và gây hư hỏng ngắn mạch.
(2) Chất điện phân là chất lỏng hữu cơ, trải qua các phản ứng phụ, phân hủy oxy hóa và sản xuất ở nhiệt độ cao. Khí và xu hướng cháy sẽ trở nên trầm trọng hơn. Sử dụng công nghệ pin toàn thể rắn, hai vấn đề trên có thể được giải quyết trực tiếp.
10 công ty sản xuất pin thể rắn hàng đầu
CATL: Công ty pin điện hàng đầu thế giới, đã tham gia sâu vào lĩnh vực pin thể rắn trong nhiều năm và áp dụng lộ trình công nghệ điện phân thể rắn sunfua.
BYD: Pin thể rắn tự phát triển, sử dụng công nghệ oxit, các thương hiệu cao cấp của hãng có thể là những hãng đầu tiên sử dụng pin thể rắn tự phát triển.
Năng lượng Thanh Đảo: Nhà lãnh đạo công nghiệp hóa pin thể rắn hàng đầu của Trung Quốc, tập trung vào chuyển đổi công nghiệp các công nghệ vật liệu năng lượng mới hàng đầu, đã hiện thực hóa quá trình công nghiệp hóa pin lithium thể rắn và xây dựng dây chuyền sản xuất pin lithium thể rắn đầu tiên của đất nước.
Công nghệ Huệ Năng: Công ty pin thể rắn hàng đầu, sử dụng công nghệ điện phân thể rắn gốm lithium, với công suất sản xuất theo kế hoạch là 120GWh.
Năng lượng mới Weilan: Tập trung vào R&D và sản xuất pin thể rắn, công ty hợp tác với NIO và các công ty ô tô khác, đồng thời có kế hoạch sản xuất hàng loạt pin thể rắn vào năm 2024.
Năng lượng mới Thái Lan: Áp dụng lộ trình công nghệ oxit, tổng công suất sản xuất có thể đạt 12,2GWh và đã nhận được hàng trăm triệu nhân dân tệ trong vòng tài trợ Pre-B.
Linh Tâm MớiNăng lượng: Sử dụng công nghệ điện phân thể rắn gel polymer, công ty có kế hoạch xây dựng một dự án pin thể rắn gel polymer công suất lớn 20GWh.
Ganfeng Lithium: Công ty con Ganfeng Lithium của nó đã hoàn thành việc giao lô xe điện đầu tiên được trang bị pin thể rắn và có kế hoạch xây dựng cơ sở sản xuất pin thể rắn lớn nhất tại Trung Quốc.
Vật liệu tiên tiến Sanxiang: Các sản phẩm zirconia của công ty có thể được sử dụng trong các vật liệu liên quan đến pin thể rắn.
Công nghệ cao: Tuân thủ việc thăm dò và khai thác công nghệ tiên tiến, hợp tác với Đại học Trung Nam, Đại học Tôn Trung Sơn và các trường đại học khác, đồng thời cam kết nghiên cứu và phát triển pin thể rắn.
Trong những năm gần đây, pin thể rắn đã thu hút được sự chú ý của các hãng pin lớn trên thế giới cũng như nhiều công ty khởi nghiệp và vốn. Liên tục có tin tức về những đột phá công nghệ từ nhiều công ty khác nhau và quá trình công nghiệp hóa đang tiến triển đều đặn.
