Τελευταίες εξελίξεις στις μπαταρίες στερεάς κατάστασης από τις 10 κορυφαίες παγκόσμιες εταιρείες ιόντων λιθίου

Το 2024, το παγκόσμιο τοπίο ανταγωνισμού για τις μπαταρίες ισχύος έχει αρχίσει να διαμορφώνεται. Δημόσια στοιχεία που δημοσιεύθηκαν στις 2 Ιουλίου αποκαλύπτουν ότι η παγκόσμια εγκατάσταση μπαταριών ισχύος έφτασε συνολικά τις 285,4 GWh από τον Ιανουάριο έως τον Μάιο του τρέχοντος έτους, σημειώνοντας αύξηση 23% σε ετήσια βάση.

Οι δέκα κορυφαίες εταιρείες στην κατάταξη είναι: CATL, BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech και Xinwanda. Οι κινεζικές εταιρείες μπαταριών συνεχίζουν να καταλαμβάνουν έξι από τις δέκα κορυφαίες θέσεις.

Μεταξύ αυτών, οι εγκαταστάσεις μπαταριών ισχύος της CATL έφτασαν τις 107 GWh, αντιπροσωπεύοντας το 37,5% του μεριδίου αγοράς, εξασφαλίζοντας την ηγετική θέση με απόλυτο πλεονέκτημα. Η CATL είναι επίσης η μόνη εταιρεία παγκοσμίως που ξεπερνά τις 100 GWh εγκαταστάσεων. Οι εγκαταστάσεις μπαταριών ισχύος της BYD ανήλθαν σε 44,9 GWh, κατατάσσοντας τη δεύτερη με μερίδιο αγοράς 15,7%, το οποίο αυξήθηκε κατά 2 ποσοστιαίες μονάδες σε σύγκριση με τους προηγούμενους δύο μήνες. Στον τομέα των μπαταριών στερεάς κατάστασης, ο τεχνολογικός οδικός χάρτης της CATL βασίζεται κυρίως στον συνδυασμό στερεάς κατάστασης και σουλφιδικών υλικών, με στόχο την επίτευξη ενεργειακής πυκνότητας 500 Wh/kg. Επί του παρόντος, η CATL συνεχίζει να επενδύει στον τομέα των μπαταριών στερεάς κατάστασης και αναμένει να επιτύχει παραγωγή μικρής κλίμακας έως το 2027.

Όσον αφορά την BYD, πηγές της αγοράς αναφέρουν ότι ενδέχεται να υιοθετήσει έναν τεχνολογικό οδικό χάρτη που αποτελείται από τριαδικές (μονοκρυσταλλικές) καθόδους υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο, ανόδους με βάση το πυρίτιο (χαμηλής διαστολής) και θειούχους ηλεκτρολύτες (σύνθετα αλογονίδια). Η χωρητικότητα των στοιχείων μπορεί να υπερβαίνει τα 60 Ah, με πυκνότητα ενέργειας ειδικής μάζας 400 Wh/kg και ογκομετρική πυκνότητα ενέργειας 800 Wh/L. Η ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας, η οποία είναι ανθεκτική σε τρύπημα ή θέρμανση, μπορεί να υπερβαίνει τα 280 Wh/kg. Το χρονοδιάγραμμα της μαζικής παραγωγής είναι περίπου το ίδιο με την αγορά, με την παραγωγή μικρής κλίμακας να αναμένεται έως το 2027 και την προώθηση στην αγορά έως το 2030.

Η LG Energy Solution είχε προβλέψει προηγουμένως την κυκλοφορία μπαταριών στερεάς κατάστασης με βάση το οξείδιο έως το 2028 και μπαταριών στερεάς κατάστασης με βάση το σουλφίδιο έως το 2030. Η τελευταία ενημέρωση δείχνει ότι η LG Energy Solution στοχεύει στην εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας μπαταριών ξηρής επίστρωσης πριν από το 2028, κάτι που θα μπορούσε να μειώσει το κόστος παραγωγής μπαταριών κατά 17%-30%.

Η SK Innovation σχεδιάζει να ολοκληρώσει την ανάπτυξη σύνθετων μπαταριών στερεάς κατάστασης από πολυμερές οξείδιο και μπαταριών στερεάς κατάστασης από σουλφίδια έως το 2026, με στόχο τη βιομηχανοποίηση για το 2028. Επί του παρόντος, δημιουργούν ένα ερευνητικό κέντρο μπαταριών στο Νταετζόν, στο Τσουνγκτσονγκναμ-ντο.

Η Samsung SDI ανακοίνωσε πρόσφατα το σχέδιό της να ξεκινήσει μαζική παραγωγή μπαταριών στερεάς κατάστασης το 2027. Το εξάρτημα της μπαταρίας στο οποίο εργάζονται θα επιτύχει ενεργειακή πυκνότητα 900 Wh/L και θα έχει διάρκεια ζωής έως και 20 χρόνια, επιτρέποντας φόρτιση 80% σε 9 λεπτά.

Η Panasonic είχε συνεργαστεί με την Toyota το 2019, με στόχο τη μετάβαση των μπαταριών στερεάς κατάστασης από την πειραματική φάση στη βιομηχανοποίηση. Οι δύο εταιρείες ίδρυσαν επίσης μια επιχείρηση μπαταριών στερεάς κατάστασης με την επωνυμία Prime Planet Energy & Solutions Inc. Ωστόσο, προς το παρόν δεν έχουν υπάρξει περαιτέρω ενημερώσεις. Παρ' όλα αυτά, η Panasonic είχε ανακοινώσει προηγουμένως σχέδια το 2023 για την έναρξη της παραγωγής μπαταριών στερεάς κατάστασης πριν από το 2029, κυρίως για χρήση σε μη επανδρωμένα αεροσκάφη.

Υπάρχουν περιορισμένα πρόσφατα νέα σχετικά με την πρόοδο της CALB στον τομέα των μπαταριών στερεάς κατάστασης. Το τέταρτο τρίμηνο του περασμένου έτους, η CALB δήλωσε σε ένα παγκόσμιο συνέδριο συνεργατών ότι οι ημι-στερεάς κατάστασης μπαταρίες της θα εγκατασταθούν σε οχήματα πολυτελών ξένων εμπορικών σημάτων το τέταρτο τρίμηνο του 2024. Αυτές οι μπαταρίες μπορούν να επιτύχουν αυτονομία 500 χλμ. με φόρτιση 10 λεπτών και η μέγιστη αυτονομία τους μπορεί να φτάσει τα 1000 χλμ.

Ο Αναπληρωτής Διευθυντής του Κεντρικού Ινστιτούτου Έρευνας της EVE Energy, Zhao Ruirui, αποκάλυψε τις τελευταίες εξελίξεις στις μπαταρίες στερεάς κατάστασης τον Ιούνιο του τρέχοντος έτους. Αναφέρεται ότι η EVE Energy ακολουθεί έναν τεχνολογικό οδικό χάρτη που ενσωματώνει ηλεκτρολύτες στερεάς κατάστασης σουλφιδίων και αλογονιδίων. Σχεδιάζουν να λανσάρουν πλήρως μπαταρίες στερεάς κατάστασης το 2026, εστιάζοντας αρχικά σε υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα.

Η Guoxuan High-Tech έχει ήδη κυκλοφορήσει την «Μπαταρία Jinshi», μια μπαταρία πλήρους στερεάς κατάστασης που χρησιμοποιεί θειούχους ηλεκτρολύτες. Διαθέτει ενεργειακή πυκνότητα έως και 350 Wh/kg, ξεπερνώντας τις συμβατικές τριαδικές μπαταρίες κατά περισσότερο από 40%. Με παραγωγική ικανότητα ημιστερεάς κατάστασης 2 GWh, η Guoxuan High-Tech στοχεύει να διεξάγει δοκιμές μικρής κλίμακας σε οχήματα της μπαταρίας Jinshi πλήρους στερεάς κατάστασης το 2027, με στόχο την επίτευξη μαζικής παραγωγής έως το 2030, όταν η βιομηχανική αλυσίδα θα έχει εδραιωθεί πλήρως.

Η Xinwanda έκανε την πρώτη λεπτομερή δημόσια αποκάλυψη της προόδου στις μπαταρίες πλήρους στερεάς κατάστασης τον Ιούλιο του τρέχοντος έτους. Η Xinwanda δήλωσε ότι μέσω της τεχνολογικής καινοτομίας, αναμένει να μειώσει το κόστος των μπαταριών στερεάς κατάστασης με βάση πολυμερή σε 2 γιουάν/Wh έως το 2026, το οποίο είναι κοντά στο κόστος των παραδοσιακών μπαταριών ιόντων λιθίου. Σχεδιάζουν να επιτύχουν μαζική παραγωγή μπαταριών πλήρους στερεάς κατάστασης έως το 2030.

Συμπερασματικά, οι δέκα κορυφαίες παγκόσμιες εταιρείες ιόντων λιθίου αναπτύσσουν ενεργά μπαταρίες στερεάς κατάστασης και σημειώνουν σημαντική πρόοδο σε αυτόν τον τομέα. Η CATL ηγείται της αγοράς, εστιάζοντας σε υλικά στερεάς κατάστασης και σουλφιδίων, με στόχο ενεργειακή πυκνότητα 500 Wh/kg. Άλλες εταιρείες όπως οι BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech και Xinwanda έχουν επίσης τους αντίστοιχους τεχνολογικούς χάρτες πορείας και χρονοδιαγράμματα για την ανάπτυξη μπαταριών στερεάς κατάστασης. Ο αγώνας για τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης έχει ξεκινήσει και αυτές οι εταιρείες προσπαθούν να επιτύχουν εμπορευματοποίηση και μαζική παραγωγή τα επόμενα χρόνια. Συναρπαστικές εξελίξεις και ανακαλύψεις αναμένεται να φέρουν επανάσταση στη βιομηχανία αποθήκευσης ενέργειας και να οδηγήσουν στην ευρεία υιοθέτηση των μπαταριών στερεάς κατάστασης.