概要
新エネルギー、エネルギー貯蔵、ナビゲーション、再生可能エネルギー、その他の産業の急速かつ繁栄した発展に伴い、エネルギー貯蔵に対する要求はますます高まっており、通常の液体リチウムイオン電池ではその発展に追いつくことができなくなっています。回。
ナトリウムイオン電池、全固体電池、燃料電池分野 エネルギー貯蔵システム、電気自動車、EV、電動工具、ドローンなどの分野は発展が期待されています。世界中の電池会社はすでに全固体電池の研究開発に投資しています。
最新のニュースによると、2025年頃には従来の液体リチウムイオン電池から全固体電池への移行が段階的に進むとのこと。2035年までに準・全固体電池のエネルギー密度は500Wh/kgに達するとのこと。
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全固体電池がまだ広く普及していないのはなぜですか?
知っておくべきことはすべてここで見つかります。全固体電池の現在の技術的課題と、どの企業がそれらを徐々に克服しつつあるのか、その全体像をご紹介します。
次は、Keheng の CT でさらに詳しく説明します。
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全固体電池企業トップ10
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CATL
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BYD
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LG
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ウェリオン新エネルギーテクノロジー株式会社
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才能、新しいエネルギー
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瑞泰新能源材料有限公司
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QuantumScape
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SES
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プロロジウムテクノロジー
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階乗
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全固体電池企業トップ 10 (順不同):
会社概要：
CATL は、新エネルギー自動車用の動力バッテリー システムとエネルギー貯蔵システムの研究、開発、生産、販売を専門とする、世界をリードする新エネルギー革新技術企業です。
CATLはポリマー全固体リチウム金属電池と硫化物全固体電池を開発しています。
CATL は現在、容量 325mAh のポリマー セルを設計および製造し、より優れた高温サイクル性能を実証しました。82 週間のサイクルで 300% が残存します。
同社は、世界の新エネルギー用途向けに一流のソリューションとサービスを提供することに尽力しています。コア技術には、電力およびエネルギー貯蔵電池、材料、セル、電池システムのほか、電池リサイクルおよび二次利用の分野における完全な産業チェーンの研究開発および製造能力が含まれます。
会社ウェブサイト: www.catl.com
会社概要：
BYD は 1995 年 20 月に設立されました。XNUMX 年以上の急速な発展を経て、XNUMX 大陸に戦略的配置を実現しました。
BYD の事業展開はエレクトロニクス、自動車、新エネルギー、鉄道輸送をカバーしており、これらの分野で重要な役割を果たしています。
BYD の技術は、室温での導電率が極めて低く、比容量に大きな影響を与えるポリマー固体電解質を利用しています。
パーフルオロポリエーテルを添加することにより、リチウムイオンに対する陰イオンの影響を弱め、導電性を効果的に向上させることができる。エネルギーの取得から貯蔵、利用まで、包括的なゼロエミッションの新エネルギー ソリューションを構築します。
会社ウェブサイト：http://www.byd.com
会社概要：
LG New Energy (LG Energy Solutions) は、高ニッケル NCMA 電池、リチウム硫黄電池、全固体電池、乾式電極技術と新しいカソード材料。
同社は、電気自動車の生産コストを削減し、電池性能を向上させるために、リチウム硫黄電池技術の利用を検討している。リチウム硫黄電池は、理論上のエネルギー密度がリチウムイオン電池の 1.5 倍で、コストが低く、航空機や都市航空輸送 (UAM) などの軽量用途に適しています。
会社ウェブサイト：https://www.lgensol.com/en/index
会社概要：
威蘭新能源科技有限公司は2016年に設立され、威蘭新能源の主力製品は新エネルギー車、エネルギー貯蔵、小電力などの用途に関わる固体リチウムイオン電池を専門とする会社です。
ハイブリッド固体液体電解質リチウムイオン電池と全固体電池を搭載 リチウム電池 研究開発の中核となる特許と技術。
同社は、高エネルギー密度、高安全性、高出力、広い温度範囲、長寿命のハイブリッド固体電解質電池および全固体電池製品に注力しています。
既存の技術的ボトルネックを打破する独自のイノベーションにより、新エネルギー車両や船舶、大規模エネルギー貯蔵、3C消費者、その他の産業をカバーするアプリケーションを実現します。
WELION New Energy Technology Co. Ltd.の100GWh全固体リチウム電池プロジェクトが建設を開始し、年間生産能力は20GWhのハイブリッド固体液体電解質電池と全固体電池となる。
会社ウェブサイト：https://www.solidstatelion.com/ja/
会社概要：
TALENT NEW ENERGYは2021年に設立されました。新しい全固体リチウム電池と主要なリチウム材料の技術開発と産業化に焦点を当てた新エネルギーハイテク企業です。
同社は全固体電池の製品技術の開発に注力しており、その製品は高い安全性と信頼性、高いエネルギー密度、低い生産コストを特徴としており、市場での競争力を備えています。
TALENT NEW ENERGYが立ち上げた半固体技術は、電解質超薄膜作製技術、固体電解質と磁極片複合技術、界面屈曲技術を採用した全固体電池の開発に基づいている。
会社ウェブサイト：https://www.ctlne.com/#/home
会社概要：
瑞泰新能源材料有限公司は2017年に設立され、主にリチウムイオン電池用電解液、各種添加剤、新リチウム塩、シランカップリング剤の製造・販売を行っております。同社は、その場で固体状態のリチウム塩である LiTFSI を大量生産することができます。
同社は2019年に固体電解質カリウム塩の工業化を開発するプロジェクトを立ち上げ、不純物イオン含有量が低いLITFSI限定クラスの固体グレードを開発し、固体電池顧客のサプライチェーンに参入した。 21年間。
さらに、固液ハイブリッド電解質を開発しました。低いイオン伝導率、正極と負極の界面との接触不良、および室温でのポリマー電解質の高インピーダンスの問題に対処するために、ポリマー骨格に液体またはゲル電解質を追加しました。固体-液体ハイブリッド電解質を形成し、室温で高いイオン伝導性を有する複合固体電解質を調製しました。
会社ウェブサイト：http://ja.rtxc.com/
会社概要：
2010 年に設立された QuantumScape は、米国を拠点とする電気自動車用の車載用固体電池の開発会社です。同社はカリフォルニア州サンノゼに本社を置いています。
QuantumScape の全固体電池は、現在のリチウム電池よりも航続距離が 80% 長く、80 分で容量の 15% まで充電でき、(使用可能なサイクルで) 約 160,000km の航続距離を提供できます。
同時に、リチウム電池と比較して動作温度の範囲が広く、800サイクルでも80％以上の容量を維持できます。
2020年XNUMX月、QuantumScapeはソリッドステートバッテリーショーケースをリリースし、充電時にリチウム金属アノードが現れ、放電時に消えるアノードレスリチウム金属バッテリー技術を公開しました。
アノードが劇的に縮小し、その性能が飛躍的に向上したため、リチウム金属アノードを可能にするコア技術であるソリッドステートセラミックダイヤフラムが採用されています。
会社ウェブサイト：https://www.quantumscape.com/
会社概要：
SES のハイブリッド リチウム金属電池は、技術コストと資本コストが低く、エネルギー密度が高く、安全性が向上しています。
同社のリチウム金属電池は圧延によって製造され、リチウムイオン電池よりも約 18% 安価です。
これらのバッテリーのエネルギー密度は通常 400Wh/kg に達しますが、一般的なリチウムイオンバッテリーのエネルギー密度は約 260Wh/kg または 280Wh/kg です。
会社ウェブサイト：https://ses.ai/
会社概要：
2006 年に設立された ProLogium Technology は固体電池、特に半固体電池と全固体電池の開発を専門とし、半固体電池の生産能力は 1 GWh に達します。主に家庭用電化製品やウェアラブル電子機器に使用されます。
会社ウェブサイト：https://prologium.com/
会社概要：
Factorial Energy は、マサチューセッツ州ウォーバーンに本社を置く全固体電池技術を専門とする企業です。
Factorial の独自技術である FEST (Factorial Electrolyte System Technology) は、従来のリチウムイオン電池よりも高いエネルギー密度と安全性を備えた固体電池を提供し、20 回のサブ充電で 50% ～ XNUMX% の範囲を提供します。
このバッテリーは可燃性の液体溶液ではなく固体電解質を使用しているため、この技術によりバッテリー火災のリスクが軽減され、電気自動車の航続距離が延長されることが期待されています。
会社のウェブサイト： https://factorialenergy.com/
全固体電池の長所
エネルギー密度を大幅に高めることができる
以前は、高電圧の正極材料と電解質の溶解との間の副反応による正極表面の不可逆的な相変化が懸念され、全固体電池の採用を躊躇していました。
固体電解質の採用により、電池のエネルギー密度を高める高電圧正極材料の使用が可能となり、エネルギー密度は400Wh/kgを優に超える大幅な増加が可能です。
より速い充電
負極はバッテリーの充電速度を決定しますが、リチウム金属負極は電解液中で安定化できません。
固体電解質の採用により、電解質がリチウム金属負極と激しく反応せず、10分以内の急速充電・急速放電機能を実現できます。
安全性の向上
低温では電解液の粘度が大きくなり、イオン伝導速度が遅くなり、外部回路の電子移動速度との不整合が生じ、電池の分極が深刻になり、充放電速度が急激に低下します。容量。
固体電解質を使用しているため、バッテリーは低温環境の影響を受けず、-40℃でも電力が失われることはありません。
より長いサイクル寿命
固体電解質は、充放電中に液体電解質によって形成される固体電解質界面膜の問題を解決し、リチウムイオン電池のサイクル寿命を理想的には45,000倍に大幅に改善します。
それに応じて熱管理の必要性も軽減されます
全固体電池では、170℃の高温での充放電サイクル条件下では、副反応の顕著な増加は観察されません。
-40℃の低温充放電サイクル条件でも、低温下での安定した充放電が観察できます。固体電解質を使用すると、高密度に積層されるため、封入後の冷却が必要ありません。
全固体電池の短所:
通信速度が遅い
リチウム三元電池は液体電解質を使用しており、電極材料との接触面積が大きく、自然伝達速度が速いが、固体電解質と電極材料との接触面積が小さく、自然イオン伝達速度が遅い。遅い。
製造コストが高い
現在、全固体電池は技術的に難しく、生産効率が非常に低く、おそらく三元系リチウム電池の数十倍のコストがかかり、大規模な応用が不可能となっています。
全固体電池は現在衛生的に大量生産されていないのですか？
低導電率の問題
導電率が低いということは、電子の通過効率が低いことを意味します。
インターフェースインピーダンス
界面インピーダンスが大きい、すなわち正極と負極と振動板の接続部の抵抗が高く、接触不良が問題となる
高いコスト
全固体電池の現在のコストは他のタイプのリチウム電池よりもはるかに高く、これが大量生産できない根本的な理由です。
おわりに
現在、全固体電池が高すぎる主な理由は、全固体電池がまだ市場規模を持っていないため、研究開発費やその他の固定費が膨大に分担され、その結果、単一の固体電池のコストが膨大になるためですが、科学技術の進歩と市場規模の拡大により、全固体電池はますます私たちの身近なものになると思います！
全固体電池企業トップ 10 についてこの記事を読んだ方は、全固体電池の長所と短所について一定の認識を持っていると思います。
これは 15 年以上にわたるリチウム電池サプライヤーからの共有です。お役に立てば幸いです。
