Otomotiv ve enerji depolama endüstrileri ilerlemelerini hızlandırıyor katı hal pilleriStratejik ittifaklardan onaya hazır prototiplere kadar uzanan duyurularla. Tedarik ve endüstriyel rekabetin kilit öneme sahip olduğu Avrupa'da, bu hamleler bir dönüm noktası niteliğinde. yeni nesil elektrikli araçlar.
Bu arada, büyük üreticiler, üretim süreçleri iyileştirildikçe ve ilerleme kaydedildikçe, çoğunlukla on yılın sonunda bir araya gelecek dağıtım programlarını ana hatlarıyla belirtiyorlar. enerji yoğunluğugüvenlik ve maliyetlerOrtak mesaj açıktır: Teknoloji olgunlaşıyor ve büyük ölçekli üretime yönelik bir doğrulama aşamasına giriyor.
Katı hal pilleri ne sunar?
Önünde geleneksel lityum iyon hücreleriASSB'ler sıvı elektrolitin yerine katı elektrolit kullanır ve bu da şu avantajlara sahiptir: Termal kararlılıkBu, daha az bozulmaya ve anot ve katot için yüksek performanslı malzemelerin entegre edilmesine olanak tanır. Sonuç olarak, aynı hacimde daha fazla enerji elde edilir ve araçta daha verimli alan kullanımı sağlanır.
Son zamanlardaki birkaç gelişme şu şekilde raporlanıyor: hacim başına enerji yoğunluğunun iki katı ve mevcut standartlara göre yaklaşık üçte bir oranında daha kısa tahmini şarj süreleri ile daha yüksek şarj gücü kabulü. Bu iyileştirmeler, üretimde onaylanırsa, performanstan ödün vermeden daha uzun menzil veya daha küçük bir pil takımına olanak tanıyacaktır.
Ayrıca, aşağıdaki gibi süreçlerin kullanımı: kuru elektrot Üretimde çözücü kurutmayı ortadan kaldırarak maliyetli ve enerji yoğun adımları azaltmayı vaat ediyor. Buradaki zorluk, otomotiv homologasyonu için temel bir gereklilik olan büyük ölçekte tekdüzelik ve tekrarlanabilirliği sağlamaktır.
- Daha yüksek enerji yoğunluğu ve özerklik potansiyeli daha yüksek.
- Geliştirilmiş termal performans ve daha düşük risk Kritik olaylar karşısında.
- olasılığı daha hızlı şarj hücreye daha az stres bindirir.
- Yeni üretim süreçleri (örneğin kuru elektrot) verimlilikleri potansiyeli.
Takvim ve önemli ortaklıklar
BMW, Avrupa'da önemli bir adım atarak, Samsung SDI ve Solid Power Katı hal hücrelerini, bu şirket tarafından geliştirilen bir elektrolit ile değerlendirmek. Plan, hücrelerin büyük ölçekli bir ortamda üretilmesini ve yeni nesil değerlendirme araçlarında doğrulanmasını, mutabık kalınan gereklilikleri karşılamaları halinde ticarileştirilmelerini içeriyor.
Bu iş birliği, Samsung SDI'nin ASSB prizmatik hücrelerini Solid Power'ın katı elektrolitler konusundaki uzmanlığıyla bir araya getirirken, BMW modüller ve paketlerle ilgileniyor. Bavyera merkezli marka, mimarilere doğru ilerlese de hücreden paketlemeye Yeni elektrikli araç sınıfında modüller olmadan, mevcut iş birliği test ve karşılaştırmaları hızlandırmak için modüllere ve paketlere odaklanıyor.
Nissan ise prototiplerinin şirket içi performans hedeflerini karşıladığını iddia ediyor: çift enerji yoğunluğu ve daha yüksek şarj gücü, pratikte daha uzun menzil ve daha hızlı şarj anlamına gelecektir. Şirket halihazırda Yokohama'da bir pilot hat işletiyor ve 2028 mali yılında seri üretime geçmeye yönelik yol haritasını sürdürüyor ve maliyet hedefi yaklaşık 1,500 £ civarında. 75 ABD doları/kWh.
Nissan, bunu başarmak için Amerikan şirketi LiCAP ile işbirliği yapıyor kuru elektrotlarBu, üretimi ölçeklendirmek için kritik bir bileşendir. Şimdiki zorluk, süreçleri stabilize etmek, büyük formatlı elektrotların kalitesini sağlamak ve endüstriyel çevrimlerde tekrarlanabilirliği garanti altına almaktır; bunlar, seri üretime geçmeden önceki temel adımlardır.
Japonya'dan ayrıca, başlangıçta yüksek performanslı bir modelde katı hal teknolojisini tanıtmayı amaçlayan Toyota'dan da planlar geliyor. Hedef menzili 1.200 km'ye kadarYaygınlaşması daha sonra gerçekleşecek olsa da, mevcut elektrikli platformlara teknik olarak entegre edilmesi, zaman içinde daha geniş yelpazelerde konuşlandırılmasının önünü açacaktır.
Çin'de Chery grubu (OMODA, JAECOO ve LEPAS'ın ana şirketi) katı hal modülünü duyurdu 600 Wh / kgŞarj başına 1.300 ila 1.500 km menzil iddiası bulunan ve ateşleme veya duman çıkarmadan delinmelere karşı güvenlik testlerinden geçen şirketin, 2027 yılında ticari lansmana başlaması öngörülüyor ve bu da pazara ilk girme rekabetini küresel çapta kızıştırıyor.
Avrupa ve İspanya'daki etkisi
BMW değer zinciri ve [anlaşılmıyor] gibi tedarikçilerin merkezi bir rol oynadığı Avrupa pazarı için Samsung SDIASSB'nin onaylanması, menzil, şarj ve paketleme açısından önemli bir sıçramayı temsil edecek ve bölgede üretilen elektrikli araçların rekabet gücünü doğrudan etkileyecektir. Aynı zamanda kritik tedarik kaynaklarına olan bağımlılığı azaltmak için de stratejik öneme sahiptir.
Çevresel açıdan, Ulaştırma ve Çevre (T&E), bu pillerin önemli ölçüde azaltabileceğini belirtiyor karbon Ayakizi Daha yüksek yoğunluğu ve kWh başına daha düşük malzeme gereksinimi sayesinde, ham maddeler jeotermal tuzlu sulardan lityum çıkarımı gibi geleneksel yöntemlere kıyasla daha az çevresel etkiye sahip kaynaklardan elde edilseydi, etki daha da büyük olurdu.
Yarış küresel: ABD'de bazı geliştiriciler ilk endüstriyel kapasite hedefleriyle çalışıyor, Asya'da ise duyurular çoğalıyor. pilot hatları ve programları Üretimin. Avrupa, gelecek nesil piller konusunda fırsatı kaçırmamak için kendi projeleri ve teknolojik ittifaklarıyla kendini konumlandırıyor.
Üretim zorlukları ve maliyetleri
Prototiplerden seri üretime geçiş, arayüzlerin ustalıkla kullanılmasına bağlıdır katı elektrotKuru elektrodun mikro yapısını kontrol etmek ve yüksek verimi tutarlı kaliteyle korumak. Her işlem adımı tekrarlanabilir, izlenebilir ve otomotiv standartlarına uygun olmalıdır.
Maliyetler açısından, hedefler şu şekilde: 75 ABD doları/kWh Uzun menzilli ve daha hızlı şarj özelliğine sahip elektrikli araçlara erişimi genişletmek için bir ölçüt oluşturdular. Bu hedeflere ulaşmak için malzemeler, süreçler ve ölçeklenebilirlikte eş zamanlı iyileştirmelerin yanı sıra dayanıklı ve çeşitlendirilmiş tedarik zincirleri gerekiyor.
Performans, güvenlik ve dayanıklılık doğrulamaları endüstriyel olgunlukla bir araya gelirse, katı hal pilleri üreticilerin üzerinde çalıştığı zaman dilimleri içerisinde laboratuvardan yola çıkmaya hazır olacak ve bu da endüstri üzerinde somut bir etki yaratacaktır. Avrupa pazarı ve kıtanın iklim hedefleri.
