¿Es la batería de litio de estado sólido la próxima generación de baterías para vehículos eléctricos?
Ventajas de las pilas de estado sólido
El informe muestra que hay 3.033 informes de pistas de defectos de vehículos de nueva energía, lo que refleja que el "sobrecalentamiento e incendio de la batería de alimentación" y el "fallo del sistema de control electrónico" siguen representando una gran proporción, que son los principales peligros para la seguridad de los vehículos de nueva energía.
La principal causa de incendio en las baterías de litio es el electrolito. El electrolito es muy sensible a la temperatura. Se descompone fácilmente a alta temperatura, es muy corrosivo, inflamable y fácil de derramar. Especialmente la reacción de evolución del litio puede provocar fácilmente un cortocircuito.
En comparación, la ventaja más destacada de las baterías de estado sólido es la seguridad. Utiliza un electrolito sólido casi incombustible como medio conductor, que reduce la sensibilidad de la batería a la temperatura y bloquea eficazmente los electrodos positivo y negativo con un buen aislamiento.
Además de las ventajas naturales de la seguridad, otro aspecto importante de las baterías de estado sólido es el rendimiento.
Los vehículos de nueva energía se han ido desarrollando hacia la senda de la alta resistencia y, para alcanzar este objetivo, se necesitan baterías de litio con mayor densidad energética. Con el cuello de botella inherente a la tecnología de las baterías de litio líquido, resulta difícil alcanzar los futuros objetivos de densidad energética. Desde la perspectiva de la futura senda de desarrollo de la tecnología de alta densidad energética de las baterías de litio, las baterías de estado sólido son sin duda más adecuadas para las aplicaciones a gran escala.
El uso de electrolitos sólidos puede cambiar los actuales sistemas de electrodos positivos y negativos, y utilizar materiales de mayor capacidad específica como electrodos positivo y negativo. Utilizando litio metálico en el electrodo negativo y material de alto potencial en el positivo, la ventana electroquímica puede alcanzar más de 5V. La capacidad específica del litio alcanza los 3860 mA h/g, que es más de 10 veces la del grafito y 17,5 veces la de los cátodos ternarios de alto contenido en níquel.
Actualmente en uso, o próximos a comercializarse, los electrolitos de las baterías de estado sólido son de tres tipos: polímeros, sulfuros y óxidos. Recientemente, la Universidad de Ciencia y Tecnología de China sintetizó un nuevo electrolito de estado sólido, el cloruro de litio y circonio, que redujo el coste en 94%.
La seguridad, el rendimiento y el coste son los tres elementos fundamentales de la promoción de las baterías de litio. En estos tres aspectos, las baterías de estado sólido han demostrado grandes ventajas. No cabe duda de que el camino tecnológico principal de las baterías de litio en el futuro pertenece a las baterías de estado sólido.
En la actualidad, la tecnología de las baterías de estado sólido se encuentra todavía en un océano azul. El electrolito, el cátodo y otros materiales no han aparecido productos alternativos subversivos, y no han formado una base industrial. Es el mejor momento para que los pioneros adquieran ventaja.
Sin embargo, ¿cómo identificar empresas de baterías de estado sólido con perspectivas y potencial de desarrollo es un problema difícil para los inversores.
Método de envasado en bolsa
El envasado tradicional de las pilas de litio y las pilas de estado sólido tiene tres procesos: en bolsa, cuadrado y cilíndrico. La pila de bolsa producida por el proceso de laminación tiene una baja probabilidad de deformación interna, flexión o rotura.
Además, la envoltura de película de aluminio-plástico de la batería de petaca no es dura. Una vez que la batería está térmicamente fuera de control, la flatulencia generalmente se romperá primero a través del paquete de película de aluminio-plástico, quitando mucho calor y evitando que la batería explote.
La carcasa de aluminio-plástico más ligera, con la misma capacidad, hace que toda la batería sea 40% más ligera que la batería de litio con carcasa de acero y 20% más ligera que la batería de litio con carcasa de aluminio. Por lo tanto, la densidad energética de la batería de petaca será 40% superior a la de la batería ternaria de litio con carcasa de acero.
Las baterías de petaca se han ganado el favor de los fabricantes de automóviles, y empresas automovilísticas como Volkswagen y Mercedes-Benz las han utilizado para configurar una gran variedad de modelos principales. Las empresas de baterías de petaca representadas por Farasis Technology llevan muchos años trabajando duro, y la calidad del producto ha alcanzado el nivel avanzado internacional, y ha entrado con éxito en el sistema de suministro de Daimler A.
En 2021, Farasis Technology en Los 10 principales fabricantes de baterías de China. En términos de capacidad instalada de baterías de petaca y baterías ternarias de petaca en China, Farasis mantuvo el primer puesto de forma continuada.
Conclusión
En el avance de la tecnología de baterías de estado sólido, desde el gobierno hasta la empresa, no se escatiman esfuerzos.
Grupos automovilísticos como BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen, etc. toman las baterías de litio de estado sólido como dirección técnica de la próxima generación de baterías de sus vehículos eléctricos. A nivel gubernamental, los países de la UE invirtieron conjuntamente 3.200 millones de euros y recaudaron 5.000 millones de euros de inversores privados para el desarrollo de baterías de estado sólido.
Estados Unidos, Japón y Corea del Sur también han anunciado políticas de apoyo y subvenciones para el desarrollo de baterías de litio de estado sólido.
China ha propuesto reforzar la investigación, el desarrollo y la industrialización de baterías de estado sólido. El primer lote de 50 vehículos con baterías de estado sólido de alta energía específica Dongfeng-Ganfeng, desarrollado conjuntamente por Dongfeng Motor y Ganfeng Lithium, se entregó en la ciudad de Xinyu, provincia de Jiangxi.
En este contexto, la certeza del futuro de las baterías de estado sólido está fuera de toda duda, e incluso ha empezado a acelerarse.
