روش سریع و قدرت چگونگی باتری‌های جامد و سبک: آیا باتری‌های پوشه‌ای می‌توانند بازگشت کنند؟ دوران نو انرژی

در ماه نوامبر سال گذشته، به دلیل یک شایعه، باتری‌های پوسته‌ای مجدداً در مرکز توجه صنعت قرار گرفتند.

یک فیلم‌ساز وبلاگ‌نویس ادعای استفاده از باتری‌های پوسته‌ای در Xiaopeng P7+ را انجام داد. این اظهارنظر به سرعت توسط بیانیه رسمی Xiaopeng رد شد. شرکت توضیح داد که Xiaopeng P7+ در واقع از باتری‌های لیتیوم فسفات آهن با کف aluminium prismatic فراهم شده توسط شرکت Hubei Ewe Power Co., Ltd. استفاده می‌کند، نه باتری‌های پوسته‌ای مورد اشاره در شایعه، و عموم را تشویق کرد که این گونه شایعات را باور یا پخش نکنند.

در حال حاضر، باتری‌های فسفرات آهن prismatic غالب هستند و شکل بسته‌بندی استوانه‌ای نیز توسط استوانه‌های بزرگ tab کامل سری 46 مجدداً زنده شده است. بازار و مصرف‌کنندگان عادی به نظر می‌رسد اعتماد کافی به باتری‌های پوسته‌ای، که یک مسیر فناوری کمتر برجسته است، ندارند.

در حجم نصب باتری‌های فوریه، باتری‌های پوسته‌ای کمتر از 1 درصد را تشکیل می‌دادند. در این مرحله، به نظر می‌رسد که باتری‌های پوشه‌ای بازار خود را در بخش وسایل نقلیه انرژی جدید داخلی از دست داده‌اند.

با این حال، از جنبه مثبت، همانطور که شرکت‌ها ادامه دارند فناوری خود را بهبود بخشند، ارسال باتری‌های پوشه‌ای در چندین حوزه کمیاب افزایش یافته است. بازار خارجی هنوز پتانسیل زیادی برای توسعه دارد و فناوری باتری نسل بعدی «پوشه‌ای +» نیز کاربردهای مرزی را برای شرکت‌ها گسترش می‌دهد.

۰۱ رشد ثابت در ارسال باتری‌های پوشه‌ای مصرف‌کننده

در حال حاضر، الکترونیک‌های مصرف‌کننده بزرگ‌ترین و پایدارترین سناریوی کاربردی برای باتری‌های پوشه‌ای شده‌اند. باتری‌های لیتیوم پلیمر پوشه‌ای از فیلم آلومینیوم-پلاستیک به عنوان جعبه استفاده می‌کنند که سبک وزن، امن و طراحی انعطاف‌پذیری دارند. علاوه بر این، آنها چگالی انرژی بالایی دارند که آنها را برای نیازهای الکترونیک مصرف‌کننده به صورت نازک و سبک، اندازه متغیر و امنی مناسب می‌سازد.

از سال ۲۰۲۴، بازیابی اقتصاد جهانی ادامه داشته است و موج هوش مصنوعی منجر به گردش نوینی در نوآوری محصولات الکترونیک مصرفی شده است که نیاز به تجهیزات پایانه را بیشتر تحریک کرده و حجم ارسال باتری‌های کوچک پوششی را دوباره به روند صعودی برده است.

داده‌های SPIR (مجمع تحقیقاتی نقطه شروع) نشان می‌دهد که حجم ارسال باتری‌های ۳C در سطح جهانی در سال ۲۰۲۴ به ۶۶٫۹ GWh رسیده است، که نسبت به سال قبل ۶٫۹٪ افزایش یافته است. پیش‌بینی می‌شود که صنعت الکترونیک مصرفی در سال ۲۰۲۵ به طور ثابت رشد خواهد کرد و حجم ارسال باتری‌های ۳C در سطح جهانی در سال ۲۰۲۵ بیش از ۷۰ GWh خواهد بود، که نسبت به سال قبل ۵٫۸٪ افزایش می‌یابد.

به طور خاص، گوشی‌های همراه و لپتاپ‌ها بزرگترین سناریوهای کاربردی برای باتری‌های جیبی کوچک هستند. در سال ۲۰۲۴، حجم فروش باتری‌های جیبی گوشی همراه به نسبت ۳۱٫۳٪ می‌رسد و حجم فروش باتری‌های جیبی لپتاپ نیز به نسبت ۱۳٫۶٪ می‌باشد. زمینه‌های دیگر شامل گوشی‌های بلادرنگ، سیگار الکتریکی، بی‌سیم، درون‌ریزها، تبلت‌ها، دستگاه‌های پوشیدنی، بانک‌های قدرت و سخنگوها هوشمند است.

از نظر ساختار بازار، ATL با سهم بازاری بیش از ۲۵٪ در رتبه اول جهان قرار دارد و در میان ده شرکت برتر فروش جهانی قرار دارد. با خروج تدریجی شرکت‌های ژاپنی و کره‌ای از بازار باتری مصرف‌کننده، سهم تولیدکنندگان داخلی افزایش پیدا خواهد کرد.

در حوزه الکترونیک مصرف کننده، علاوه بر بازار سنتی 3C، بخش دستگاه‌های پوشیدنی در حال حاضر بالاخص بالقوه رشد زیادی دارد. دستگاه‌های قابل پوشش سر از جمله نظارات هوشمند و MR/AR به وزن محصول بسیار حساس هستند و مصرف انرژی برنامه‌های هوش مصنوعی در سمت انتهایی نسبتاً بالاست. هزینه باتری نسبتاً کم است، بنابراین نیاز به بهبود عملکرد باتری و سطح قابل قبول هزینه بسیار بالا است و فضای تقاضا برای باتری‌های جیبی به طور مداوم گسترش می‌یابد.

انتظار می‌رود که تقاضا برای باتری‌های لیتیوم مصرف‌کننده در سال 2028 به 165 گیگاوات ساعت (GWh) برسد، با نرخ رشد سالانه تجمعی (CAGR) 7.9% از سال 2023 تا 2028، و کسب‌وکار مصرف‌کننده شرکت‌های جیبی رهبر به طور مداوم به صورت ثابت رشد کند. .

02 باتری‌های جیبی فرصت‌های بازاری در بازار قدرت سبک دارند

در بازار باتری‌های کوچک و متوسط، شرکت‌های باتری پاکت هنوز فرصت‌های بازاری در حوزه‌های نیش دارند، به ویژه در آن بخش‌ها که ساختار ثابتی تشکیل نداده‌اند، فضا برای شرکت‌های رتبه دوم و سوم ایجاد شده است.

به عنوان مثال، در بازار باتری قدرت سبک. بر اساس اطلاعات SPIR، حجم ارسال باتری لیتیوم در سطح جهانی در سال ۲۰۲۴ به ۱۵۰۱٫۹ GWh رسید، که نسبت به سال قبل ۲۶٫۰٪ افزایش یافته است؛ حجم ارسال باتری‌های لیتیوم قدرت سبک ۴۳ GWh بود، که نسبت به سال قبل ۲۱٫۵٪ افزایش یافته است. .

در سال ۲۰۲۴، کاهش قیمت باتری‌های لیتیوم برای دوچرخه‌های برقی نفوذ را در صنعت لیتیوم‌برقی دوچرخه‌ها افزایش داد. شهرهای مرحله اول و دوم چین مانند نانجینگ، هانگژو و شنتن، محدودیت‌های مربوط به استقرار دوچرخه‌های برقی مشترک را کاهش دادند. نرخ نفوذ تعویض باتری سوارانه ادامه داد تا افزایش یابد و صادرات سه‌چرخه‌های برقی داخلی به بازارهای خارجی نیز رشد کرد. این عوامل به طور کلی باعث افزایش مداوم تقاضا برای باتری‌های لیتیوم در دوچرخه‌ها و سه‌چرخه‌های برقی شد.

SPIR پیش‌بینی می‌کند که بازار ابزارهای برقی و دو/سه‌چرخه‌های برقی در سال ۲۰۲۵ ادامه خواهد داد به رشد خود، به طوری که حجم ارسال جهانی باتری‌های لیتیوم قدرت‌مند سبک در سال ۲۰۲۵ به ۵۰٫۹ گیگاوات ساعت (GWh) خواهد رسید، که نسبت به سال قبل ۱۸٫۴٪ افزایش یافته است.

از لحاظ شکل بسته‌بندی، باتری‌های مربعی و استوانه‌ای در حال حاضر نسبت بیشتری دارند، اما هنوز شرکت‌های زیادی در زمینه باتری‌های پوشه‌ای در حوزه قدرت سبک فعالیت می‌کنند.

فاراسیس انرژی که اولین شرکت باتری داخلی برای طراحی دوچرخه‌های الکتریکی است، با بیش از ۱۴ سال تجربه در کاربرد محصولات خود، محصولات باتری جیبی آن به برند‌های معروف داخلی و بین‌المللی مانند زیرو، چونفینگ پاور، قیو لونگ، یاماها و پولاریس خدمت می‌کند. همچنین، ۷ سال سابقه کاربرد در بازار باتری جایگزین نیز دارد و مشتریانی مانند زیلی باتری جایگزین، زه‌زو باتری جایگزین و تور چین را در حال خدمت دادن است.

بر اساس گزارش SPIR، در حوزه موتورسیکلت‌های الکتریکی، نیو انرژی سیفتی با استفاده از باتری‌های جیبی با عملکرد بالا درصد بازاری بیشتری دارد.

همزمان، بازار باتری سبک نیز به عنوان سناریوی کاربردی مناسب برای صنعت‌سازی فناوری باتری سدیوم در نظر گرفته می‌شود. در فرآیند صنعت‌سازی، شرکت‌های باتری «رویا به رودخانه عبور می‌کنند» و فرم‌های مربعی، جیبی و استوانه‌ای همه به عنوان گزینه‌های مختلف شرکت‌ها در نظر گرفته شده‌اند.

در مقایسه با باتری‌های پریزматیک و استوانه‌ای، باتری‌های نatrium جعبه‌ای دارای مزایای متمایز هستند: اولین مورد، فیلم آلومینیوم-پلاستیک که در باتری‌های جعبه‌ای استفاده می‌شود، نسبت به بسته‌بندی سخت شل باتری‌های پریزماتیک و استوانه‌ای کمتر احتمال انفجار دارد. دومین مورد، باتری‌های جعبه‌ای ۴۰٪ سبک‌تر از باتری‌های هم ظرفیت شل فولادی و ۲۰٪ سبک‌تر از باتری‌های شل آلومینیومی هستند، که مستقیماً به مسئله وزن باتری‌های نatrium پاسخ می‌دهد.

بر اساس یک بررسی ناقص توسط SPIR، در میان شرکت‌های باتری نatrium که محصولات خود را راه‌اندازی کرده‌اند، بسیاری روی مسیر باتری جعبه‌ای شرط گذاشته‌اند، مانند ChaoNa، ZhongNa، PangGu نو انرژی و XingChu قرن. صحنه‌های کاربرد اغلب شامل بازارهای حاشیه‌ای مانند دوچرخه‌ها و سه‌چرخه‌های الکتریکی است.

تکنولوژی پایانر بیان کرد که بر اساس آزمایش‌ها، راه‌حل «جعبه + یون‌های چندپلی» شرکت، از نظر ایمنی به معادل باتری‌های سرب-اسید است. با این فرض، این راه‌حل همچنین نیازهای مربوط به عملکرد در دماهای کم و طول عمر باتری برای خودروهای الکتریکی در مناطق شمالی را تأمین می‌کند.

در حال حاضر، بسیاری از شرکت‌ها روی تمام سه نوع شرکت کرده‌اند. در آینده، آنها بر اساس روندهای بازار و سناریوهای کاربردی محصولات متناسبی از باتری‌های نatrium تولید خواهند کرد. در این مرحله که بازار هنوز کاملاً باز نشده است، تمام سه نوع باتری نatrium فضای رقابتی دارند.

۰۳ باتری‌های جعبه‌ای در نصب عقب مانده‌اند

کاهش قابل توجه توجه داخلی به باتری‌های جعبه‌ای به دلیل عقب ماندن آنها در نصب خودروهای انرژی تجدیدپذیر است. از سال ۲۰۲۰، حجم نصب باتری‌های قدرت جعبه‌ای داخلی به طور حاد کاهش یافته است.

اطلاعات نشان می‌دهد که در سال ۲۰۲۰، حجم نصب باتری‌های قدرت در بازار خودروهای انرژی تجدیدپذیر چین حدود ۶۴ گیگاوات ساعت بوده است. از آن میان، حجم نصب باتری‌های مربعی، استوانه‌ای و پوشه‌ای به ترتیب ۵۰٫۸۸ گیگاوات ساعت، ۹٫۲۰ گیگاوات ساعت و ۳٫۹۳ گیگاوات ساعت بوده است، که سهم بازار آن‌ها به ترتیب ۷۹٫۵٪، ۱۴٫۴٪ و ۶٫۱٪ می‌باشد. سهم بازار باتری‌های پوشه‌ای به طور قابل توجهی از ۱۳٫۴٪ در سال ۲۰۱۸ به ۶٫۱٪ در سال ۲۰۲۰ کاهش یافت.

از یک طرف، زیرساخت‌ها دیگر بر روی چگالی انرژی تاکید نمی‌کند. در سال ۲۰۱۹، بیشترین زیرساخت برای خودروهای انرژی تجدیدپذیر با چگالی انرژی ۱۶۰ وات ساعت بر کیلوگرم تنظیم شد و جایزه ۱x اعمال شد، بدون افزودن ضرایب بیشتر برای مدل‌های با چگالی انرژی بالاتر. پس از آن، مزیت چگالی انرژی باتری‌های پوشه‌ای کمتر برجسته شد.

از طرف دیگر، تحت راهبرد کاهش هزینه و بهبود کارایی، باتری‌های فسفری آهنی مربعی به عنوان گزینه اصلی تولیدکنندگان خودرو شده‌اند. با نوآوری و توسعه فناوری‌های باتری دیگر (مانند فناوری باتری CTP شرکت CATL و فناوری "باتری بلید" شرکت BYD)، این فناوری‌ها نه تنها چگالی انرژی و ایمنی سیستم‌های باتری را بهبود بخشیدند، بلکه هزینه‌ها را نیز کاهش دادند. در مقابل، باتری‌های پاکتی برتری در حالت یکسان بودن، کارایی مونتاژ و هزینه نداشتند.

هنگام مقایسه با شکل‌های دیگر، باتری‌های مربعی میزان استفاده بیشتری در مدل‌های خودرویی با قیمت بین ۱۰۰٬۰۰۰ تا ۲۰۰٬۰۰۰ و ۲۰۰٬۰۰۰ تا ۳۰۰٬۰۰۰ یوان دارند که آن‌ها را یکی از گزینه‌های اصلی در این بخش‌های قیمتی می‌سازد. باتری‌های بلید عمدتاً در بخش قیمتی ۱۰۰٬۰۰۰ تا ۲۰۰٬۰۰۰ یوان تمرکز دارند و در این بخش حضور قوی‌ای پیدا کرده‌اند. در حال حاضر، باتری‌های استوانه‌ای عمدتاً در خودروهایی با قیمت کمتر از ۱۰۰٬۰۰۰ یوان استفاده می‌شوند.

تا سال ۲۰۲۴، حجم نصب باتری‌های قدرتی مخروطی درون‌کشوری به حدود ۵۱۳٫۷ GWh رسید، که نسبت به سال قبل ۵۲٪ افزایش داشته است؛ حجم نصب باتری‌های قدرتی نوع پاکتی حدود ۶٫۴ GWh بوده است، که نسبت به سال قبل ۳۷٪ کاهش یافته است؛ و حجم نصب باتری‌های قدرتی استوانه‌ای حدود ۱۰٫۹ GWh بوده است، که نسبت به سال قبل ۱٪ کاهش داشته است.

تحت تأثیر افزایش سریع حجم نصب شرکت‌های باتری قدرتی رهبر مثل CATL، BYD، CALB، LFP، EVE، SVOLT، XD، RPL و ZLNE که عمدتاً بر روی باتری‌های مخروطی تمرکز دارند، حجم نصب شرکت‌های باتری پاکتی به طور قابل توجهی فشرده شده است. در فوریه ۲۰۲۵، حجم نصب باتری‌های قدرتی پاکتی حدود ۰٫۲۰ GWh بوده است، که نسبت به سال قبل ۳۹٪ کاهش یافته است، با سهم بازاری تنها ۰٫۵۸٪، که به حداقل تاریخی رسیده است.

از لحاظ نگرش سازندگان خودروی پایین‌دست، باتری‌های پاکتی تحت شرایط تمرکز بر کاهش هزینه و بهبود کارایی، بسیار "دوستانه" نیستند.

در ژانویه سال گذشته، رایترز از منبعی مطلع به صورت نقل قول گزارش داد که به علت مشکلات استحکام و خطرات پتانسیل فیلتر شدن، BYD برنامه‌ریزی کرده است تا تولید باتری‌های جیبی را برای خودروهای هیبرید قابل چارژ (PHEV) خود متوقف کند.

قبل از این، BYD بیش از ۶۰,۰۰۰ واحد از مدل Tang DM-i که از باتری‌های جیبی استفاده می‌کرد، بازداشت کرد و در طرح بازداشت، به «مشکلات حرارتی پتانسیل» در بسته‌بندی باتری اشاره کرد.

گزارش‌ها نشان دادند که بر اساس این طرح، BYD در اوایل سال ۲۰۲۵ به طور کامل از استفاده از باتری‌های جیبی خواهد پرهیز؛ الون ماسک، مدیرعامل تسلا نیز به دلیل عدم ثبات آن‌ها، علیه استفاده از این نوع باتری‌ها «-Origin-قویاً توصیه» کرد.

تأثیرگذاری محیط بازار، شرکت‌های داخلی تولیدکننده باتری جیبی را در سال‌های اخیر در موقعیت دشواری قرار داده است.

مقایسه شرکت‌های برتر باتری جیبی در سال ۲۰۲۰ نشان می‌دهد که تنها CATL و EVE همچنان در فهرست ده بزرگ نصب داخلی امروزه وجود دارند و هر دو در حال حاضر به طور اصلی بر روی باتری‌های مربعی تمرکز دارند.

برای جداسازی از محصولات سخت و دستیابی به رشد عملکرد، بسیاری از شرکت‌های باتری پاکتی تدریجی به سمت باتری‌های فسفر آهنی مربعی، باتری‌های استوانه‌ای بزرگ یا حتی باتری‌های حالت جامد هدفمند حرکت کرده‌اند و محصولات مناسب برای ذخیره انرژی، توان کوچک، پرواز در ارتفاع کم و زمین‌های دیگر توسعه داده‌اند.

از نظر عملکرد، به علت رقابت شدید در صنعت، ظرفیت بیش از حد و کاهش قیمت‌ها، همراه با کاهش قابل توجه سهم بازار، شرکت‌های باتری پاکتی معمولاً در وضعیت ضرر و زیان هستند. فاراسیس انرژی، یکی از شرکت‌های رهبر در باتری‌های پاکتی قدرت، با محصولات خود بازار جهانی را تحت پوشش قرار می‌دهد و مشترکین اصلی آن شامل مرسدس-بنز و گروه GAC می‌شوند. از زمان ثبت نام در سال ۲۰۲۰، فاراسیس انرژی هیچ‌گاه به سودآوری نرسیده است و ضرر و زیان آن سال به سال افزایش یافته است.

در سپتامبر سال گذشته، شرکت سانگتنگ نیو انرژی توسط سهامداران خود披 known شد که درخواست بازسازی فلوس امیدوار به بانکروتی داده است؛ بر اساس اطلاعات عمومی، جیوی پاور در تاریخ ۱ دسامبر ۲۰۲۳ به دلیل تأثیرات بازار و زنجیره صنعتی بالا و پایین تولید را متوقف کرد. بر اساس گزارش‌های آخرین، در ماه مارس این سال، ال‌جی نیو انرژی تیم اصلی جیوی پاور را به خدمت گرفت تا کمبود خود در حوزه باتری‌های فسفات آهن لیتیوم را تقویت کند.

اسپایر بر این باور است که در حوزه خودروهای موتوری نیروی جدید، باتری‌های مستطیلی در بلندمدت حاکم خواهند بود و باتری‌های استوانه‌ای بزرگ می‌توانند قسمتی از سهم بازار را به دست آورند.

بازار خارجی به عنوان زمینه اصلی برای باتری‌های نرم قابلیت

نسبت به بازار داخلی، بازار خارجی به باتری‌های نرم علاقه‌مندتر است و فضای تقاضای بالاتری دارد.

در سال 2020، در میان 20 خودروی مسافری انرژی جدید پرفروش در اروپا، 15 مدل با باتری پوشه‌ای تجهیز شده بود. بسیاری از خودروهای انرژی جدید با پیکربندی بالا در خارج نیز فناوری باتری پوشه‌ای را به کار می‌برند.

دوباره با مثال فاراسیس انرژی، از سال 2017 تاکنون، فاراسیس انرژی به طور مداوم برای هشت سال در رتبه اول حجم نصب باتری لیتیم یون پوشه‌ای در چین قرار داشته و برای سال‌های زیادی در سطح جهان در رده سه اول قرار داشته است. عملکرد شرکت در بازار خارج از کشور حتی برجسته‌تر است.

هرچند فاراسیس انرژی در فهرست ده بزرگ حجم نصب باتری انرژی جدید در سال 2024 قرار نگرفت، اما در بازار جهانی «بیرون از چین» در رتبه هشتم قرار داشت و سهم بازاری 7.5 درصد داشت. باتری‌های پوشه‌ای آن که به دلیل امنیت بالا شناخته می‌شوند، بازار خودروهای لوکس اروپا را تصرف کرده‌اند و بیش از 30 درصد مرسدس-بنز EQS و پورشه تایکن را شامل می‌شوند.

در همان زمان، به عنوان نماینده‌ای معمول از شرکت‌های باتری جیبی خارج از کشور، شرکت‌های باتری کره‌ای LG New Energy و SK On سفارش‌های قابل توجهی از باتری‌های جیبی دارند.

در تاریخ ۲۰ مارس، SK On توافق‌نامه‌ای برای ارائه باتری با نیسان موتور اعلام کرد. SK On برنامه ریزی دارد تا تقریباً ۱۰۰ گیگاوات ساعت (GWh) باتری جیبی با عملکرد بالا و حاوی نیکل زیاد که در ایالات متحده تولید می‌شود، به نیسان موتور تحویل دهد. این باتری‌ها در خودروهای الکتریکی نسل بعدی نیسان که در کارخانه مونتاژ خودروی Canton در میسیسیپی، آمریکا تولید می‌شود، استفاده خواهند شد. تأمین از سال ۲۰۲۸ شروع خواهد شد و در سال ۲۰۳۳ پایان خواهد یافت.

از دیدگاه تولیدکنندگان خودرو، بسیاری از شرکت‌های معروف ژاپنی، کره‌ای، اروپایی و آمریکایی به خرید باتری‌های جیبی می‌پردازند، شامل نیسان موتور، فولکس واگن، اودی، مرسدس-بنز، جنرال موتورز، هیوندای و فورد.

با این حال، به دلیل عوامل جغرافیای سیاسی و همکاری بلندمدت، این تولیدکنندگان خودرو میل دارند با شرکت‌های باتری کره جنوبی همکاری کنند. برای شرکت‌های باتری داخلی پاکتی، وارد شدن به زنجیره تأمین و کسب سهم بازار چالش‌برانگیزتر است.

توجه آورده شود که سهم بازار جهانی شرکت‌های کره جنوبی LG نیو انرژی و SK On در حال کاهش است و آنها در مشکل قرار دارند.

LG نیو انرژی و SK On به ترتیب در کwartر چهارم سال گذشته ضرر 22.55 میلیارد وون و 35.94 میلیارد وون گزارش دادند. سهم بازار آنها به ترتیب 10.8٪ و 4.4٪ بود. برای خروج از مشکلات، شرکت‌های کره جنوبی شروع به متمرکز کردن تلاش‌های فناوری خود روی باتری‌های فسفری آهنی لیتیوم و باتری‌های استوانه‌ای بزرگ نظیر سری 46 کرده‌اند.

در سال‌های اخیر، باتری‌های فسفری لیتیوم آهن به طور جهانی محبوب شده‌اند. بسیاری از مدل‌های سازندگان خودروی بین‌المللی به استفاده از باتری‌های فسفری آهنی صفحه‌ای روی آورده‌اند تا نیازهای کاهش هزینه بازار را برآورده سازند. در عین حال، شوق شرکت‌های خودروسازی مانند تسلا و BMW به باتری‌های استوانه‌ای بزرگ، باعث شده است که شرکت‌های باتری به این مسیر فناوری منتقل شوند. هم شرکت‌های باتری داخلی مانند CATL، EVE و Envision Power و هم چهار شرکت باتری کره‌ای و ژاپنی ظرفیت مربوطه را افزایش داده‌اند که این موضوع به اندازه‌ای تقاضای بازار از باتری‌های پوسته‌ای را فشرده خواهد کرد.

05 باتری‌های پوسته‌ای حالت جامد «بر سر زبان»

هر چند حجم نصب باتری‌های پوسته‌ای در حالت کمینه قرار دارد، اما با «آتش» باتری‌های حالت جامد که شوق سرمایه‌گذاری زنجیره صنعتی را برانگیخته است، مختلف شرکت‌های باتری شروع به دنبال کردن و تکرار محصولات باتری پوسته‌ای حالت جامد کرده‌اند.

در میان متخصصان صنعت، باور عمومی وجود دارد که مسیر فناوری باتری حالت جامد احتمالاً باعث بازگشت شکل بسته‌بندی پاکت خواهد شد.

اولین دلیل این است که فرآیند بسته‌بندی تراشه‌ای باتری‌های پاکتی می‌تواند به طور کامل با ویژگی‌های فیزیکی الکترولیت‌های جامد هماهنگ شود؛ دومین دلیل این است که جلد آلومینیوم-پلاستیک در مواقعی که باتری گرم می‌شود، به طور خودکار گسترش می‌یابد تا فشار داخلی را آزاد کند و امنیت را به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش دهد؛ سومین دلیل این است که طراحی سبک وزن جلد کمک می‌کند تا چگالی انرژی بالاتری دستیاب شود؛ علاوه بر این، باتری‌های پاکتی نیز مزایای مختلفی مانند انعطاف‌پذیری طراحی زیاد و کنترل هزینه خوب دارند.

از دیدگاه دیگری، فرم کاملاً جامد می‌تواند دو مسئله اصلی امنیتی باتری‌های پاکتی را حل کند. باتری‌های پاکتی همیشه مشکلاتی در مورد بالابودن و رشح در نقاط چسبانده شدن الکترود داشته‌اند که نمی‌توان با فناوری‌های جدید مثل فولدر مس PET یا جداکننده‌های آرامید حل کرد. تنها با تکرار به فرم کاملاً جامد و حذف الکترولیت مایع می‌توان این نقاط دردناک را برطرف کرد.

در مورد سناریوهای کاربردی، خودروهای مسافری سطح بالا، اقتصاد ارتفاع پایین (مانند درون‌پایه‌ها و ماشین‌های پرنده برقی)، ربات‌های انسان‌شبي و زمین‌های دیگر، سناریوهای کاربردی آینده باتری‌های جامد پاکتی خواهند بود.

در حال حاضر، شرکت‌های اصلی باتری قدرت، شرکت‌های باتری جامد و نیروهای نو وارد این زمینه شده‌اند. برای شرکت‌های باتری پاکتی، سال‌ها تجربه و تجمع فناوری در باتری‌های پاکتی به آن‌ها مزیت اولیه می‌دهد.

بر اساس یک نظرسنجی ناقص، شرکت‌های داخلی مانند CATL، Farasis Energy، CALB، Ganfeng Lithium، EVE Energy، Weilun New Energy، Taiblue New Energy و Qingtao Energy، همچنین شرکت‌های باتری و سازندگان خودرو در ژاپن و کره جنوبی، همه به روش «جیب + حالت جامد» روی آورده‌اند. شرکت‌های داخلی سریع‌تر پیشرفت می‌کنند و بسیاری از شرکت‌های فوق قبلاً بسته‌بندی جیبی را برخی از محصولات باتری نیمه-حالت جامد و کاملاً حالت جامد اعمال کرده‌اند.

با ادامه بهبود کارایی تumpeling، منتظریم که جیب‌بندی هزینه‌ای مزیت‌هایی بدست آورد، که بیشتر صنعت‌سازی باتری‌های حالت جامد را تسهیل می‌کند.

در زمینه پیشرفت شرکتی، فاراسیس انرژی در گزارش فعالیت‌های روابط سهامداران مارس اعلام کرد که محصولات باتری حالت نیمه جامد آن به صورت مقیاس‌مند تحویل داده شده است. نسل اول باتری‌های حالت نیمه جامد با موفقیت در خودروها در سال ۲۰۲۲ نصب شد و نسل دوم باتری‌های حالت نیمه جامد چگالی انرژی بیشتر از ۳۳۰ وات ساعت بر کیلوگرم و طول عمر چرخه بیش از ۴۰۰۰ چرخه دارد. پیش‌بینی می‌شود که در سال ۲۰۲۵ به تولید انبوه برسد و احتمالاً ابتدا در زمینه‌هایی با موانع فناورانه بالا و نیازهای عملکردی بالا مانند اقتصاد ارتفاع پایین و ربات‌های انسان‌شبیکاربرد یابد.

فاراسیس انرژی قبلاً با شرکت‌های برجسته ربات انسانی در کشور همکاری کرده است تا نیاز به باتری را برآورده سازد. علاوه بر این، فاراسیس انرژی نمونه‌ها را برای مشتریان eVTOL (برون‌فرود و برپایش برقی) در سال ۲۰۲۰ برای نخستین بار ارائه کرد و مدرک‌گیری را تکمیل کرد. اولین نسل محصولات باتری قدرت eVTOL در سال ۲۰۲۲ تحویل داده شد و سیستم محصولات نسل دوم اعتبارسنجی شد. نسخه پلاس نسل دوم سلول eVTOL منتظر تولید انبوه در سال ۲۰۲۶ است، که چگالی انرژی آن بیش از ۳۵۰ وات ساعت بر کیلوگرم خواهد بود. در حالی که چندین سلول نیمه جامد برای بی‌سیم‌های لوژیستیک و کشاورزی نیز منتظر تولید در این زمان حدودی هستند.

شرکت EVE Energy در طی سه سال گذشته با یک شرکت خارجی در زمینه باتری eVTOL همکاری کرده است و نمونه‌های A را به شرکای هوایی خارجی تحویل داده است. چگالی انرژی این باتری به اندازه 320 وات ساعت بر کیلوگرم می‌رسد، قادر به شارژ سریع تا 80 درصد در مدت زمان 10 دقیقه است، در طول دوره عمر خود نرخ آزادسازی بالای 10C را پشتیبانی می‌کند و بیش از 7000 چرخه استفاده را تضمین می‌کند.

اخیراً، هر دو شرکت EVE Energy و Farasis Energy اعلام کردند که به کwalification توسعه سیستم‌های باتری لیتیوم فشار پایین برای ماشین‌های پروازی Xiaopeng Huitian دست یافته‌اند، که نشانه یک پیشرفت کلیدی دیگر در زمینه اقتصاد پایین ارتفاع است.

از دیدگاه سازندگان خودرو، تولیدکنندگان خودروی داخلی به وسیله پژوهش و توسعه مستقل یا همکاری، در حال پیشرفت نصب باتری‌های نیمه جامد هستند. غول‌های خودروی سوختی سنتی و خودروهای انرژی جدید مانند NIO، SERES و SAIC همه از همکاری با تولیدکنندگان باتری جامد برای تمرکز بر تولید انبوه و نصب باتری‌های نیمه جامد استفاده کرده‌اند. به عنوان مثال، NIO با Weilun New Energy، SERES با Ganfeng Lithium، SAIC با Qingtao Energy و Changan Automobile با Taiblue New Energy همکاری کرده است.

در زمینه برنامه‌ریزی ظرفیت، بر اساس اطلاعات منتشرشده از وبسایت‌ها یا حساب‌های رسمی ویچات شرکت‌ها، ظرفیت باتری جامد داخلی که قرارداده شده، در حال ساخت یا برنامه‌ریزی شده است، به صد و بیشتر GWh می‌رسد. پیشرفت کلی صنعتی در چین نسبتاً سریع است، با فرم‌های بسته‌بندی شامل پاکت، منشوری و استوانه‌ای، که عمدتاً توسط پاکت‌ها غالب است.

از دیدگاه پیشرفت صنعتی، تجاری‌سازی باتری‌های حالت نیمه جامد شتاب گرفته است، به طوری که بسیاری از شرکت‌ها در حال شتاب دادن به استراتژی خود هستند تا از مزیت اولین حرکت بهره ببرند. باتری‌های کاملاً جامد که بسیار منتظر می‌شوند همچنان راه دوری دارند. توسعه فناوری هنوز با چندین مسیر فناوری موازی مواجه است و سازندگان مختلف باتری لیتیوم دارای مزیت‌های عملکردی متفاوتی هستند. این موضوع عمدتاً به دلیل کم بودن رسیدگی فناوری است، زیرا هیچ تولیدکننده باتری تاکنون مسیر فناوری‌ای پیدا نکرده است که بتواند تمام شاخص‌های مهم عملکرد باتری را به طور کامل بهبود بدهد در حالی که هزینه‌ها تحت کنترل باقی می‌ماند.

حداقل برای حال حاضر، آیا باتری‌های پاکتی می‌توانند با «باد» باتری‌های جامد دوباره قدرت بگیرند هنوز نیاز به چند سال دیگر دارد.