آخرین پیشرفت‌ها در باتری‌های حالت جامد توسط 10 شرکت برتر لیتیوم-یونی جهان

در سال ۲۰۲۴، چشم‌انداز رقابت جهانی برای باتری‌های برق شروع به شکل‌گیری کرده است. داده‌های عمومی منتشر شده در دوم جولای نشان می‌دهد که نصب جهانی باتری برق از ژانویه تا مه امسال به مجموع ۲۸۵.۴ گیگاوات ساعت رسیده است که نشان‌دهنده رشد ۲۳ درصدی نسبت به سال گذشته است.

ده شرکت برتر در این رتبه‌بندی عبارتند از: CATL، BYD، LG Energy Solution، SK Innovation، Samsung SDI، Panasonic، CALB، EVE Energy، Guoxuan High-Tech و Xinwanda. شرکت‌های باتری چینی همچنان شش جایگاه از ده جایگاه برتر را در اختیار دارند.

در میان آنها، نصب باتری‌های برق CATL به 107 گیگاوات ساعت رسید که 37.5 درصد از سهم بازار را به خود اختصاص داده و موقعیت پیشرو را با برتری مطلق تضمین می‌کند. CATL همچنین تنها شرکتی در سراسر جهان است که از 100 گیگاوات ساعت نصب فراتر رفته است. نصب باتری‌های برق BYD به 44.9 گیگاوات ساعت رسید و با سهم بازار 15.7 درصد در رتبه دوم قرار گرفت که نسبت به دو ماه قبل 2 درصد افزایش یافته است. در زمینه باتری‌های حالت جامد، نقشه راه فناوری CATL عمدتاً بر ترکیب مواد حالت جامد و سولفیدی متکی است و هدف آن دستیابی به چگالی انرژی 500 وات ساعت بر کیلوگرم است. در حال حاضر، CATL به سرمایه‌گذاری در زمینه باتری‌های حالت جامد ادامه می‌دهد و انتظار دارد تا سال 2027 به تولید در مقیاس کوچک دست یابد.

در مورد BYD، منابع بازار نشان می‌دهند که آنها ممکن است یک نقشه راه فناوری متشکل از کاتدهای سه‌تایی (تک کریستال) با نیکل بالا، آندهای مبتنی بر سیلیکون (انبساط کم) و الکترولیت‌های سولفیدی (هالیدهای کامپوزیت) را اتخاذ کنند. ظرفیت سلول می‌تواند از 60 آمپرساعت فراتر رود، با چگالی انرژی ویژه جرمی 400 وات ساعت بر کیلوگرم و چگالی انرژی حجمی 800 وات ساعت بر لیتر. چگالی انرژی بسته باتری، که در برابر سوراخ شدن یا گرم شدن مقاوم است، می‌تواند از 280 وات ساعت بر کیلوگرم فراتر رود. زمان تولید انبوه تقریباً مشابه بازار است، با تولید در مقیاس کوچک تا سال 2027 و ارتقاء بازار تا سال 2030 پیش‌بینی می‌شود.

شرکت ال‌جی انرژی سولوشنز پیش از این پیش‌بینی کرده بود که باتری‌های حالت جامد مبتنی بر اکسید تا سال ۲۰۲۸ و باتری‌های حالت جامد مبتنی بر سولفید تا سال ۲۰۳۰ عرضه خواهند شد. آخرین به‌روزرسانی نشان می‌دهد که ال‌جی انرژی سولوشنز قصد دارد فناوری باتری با پوشش خشک را تا قبل از سال ۲۰۲۸ تجاری‌سازی کند که می‌تواند هزینه‌های تولید باتری را ۱۷ تا ۳۰ درصد کاهش دهد.

شرکت SK Innovation قصد دارد تا سال ۲۰۲۶ توسعه باتری‌های حالت جامد کامپوزیت اکسید پلیمری و باتری‌های حالت جامد سولفیدی را تکمیل کند و برای سال ۲۰۲۸ صنعتی‌سازی را هدف قرار داده است. در حال حاضر، آنها در حال تأسیس یک مرکز تحقیقات باتری در دائجون، چونگچئونگنام-دو هستند.

سامسونگ SDI اخیراً از برنامه خود برای آغاز تولید انبوه باتری‌های حالت جامد در سال ۲۰۲۷ خبر داده است. قطعه باتری که آنها روی آن کار می‌کنند، چگالی انرژی ۹۰۰ وات ساعت بر لیتر خواهد داشت و طول عمر آن تا ۲۰ سال خواهد بود و امکان شارژ ۸۰ درصدی را در ۹ دقیقه فراهم می‌کند.

پاناسونیک در سال ۲۰۱۹ با تویوتا همکاری کرده بود و هدف آن انتقال باتری‌های حالت جامد از فاز آزمایشی به صنعتی‌سازی بود. این دو شرکت همچنین یک شرکت باتری حالت جامد به نام Prime Planet Energy & Solutions Inc. تأسیس کردند. با این حال، در حال حاضر به‌روزرسانی‌های بیشتری در این زمینه صورت نگرفته است. با این وجود، پاناسونیک پیش از این در سال ۲۰۲۳ اعلام کرده بود که قصد دارد تولید باتری حالت جامد را قبل از سال ۲۰۲۹، عمدتاً برای استفاده در وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین، آغاز کند.

اخیراً اخبار محدودی در مورد پیشرفت CALB در زمینه باتری‌های حالت جامد وجود دارد. در سه ماهه چهارم سال گذشته، CALB در یک کنفرانس جهانی شرکا اعلام کرد که باتری‌های نیمه جامد آنها در سه ماهه چهارم سال 2024 در خودروهای یک برند لوکس خارجی نصب خواهد شد. این باتری‌ها می‌توانند با 10 دقیقه شارژ، برد 500 کیلومتری داشته باشند و حداکثر برد آنها می‌تواند به 1000 کیلومتر برسد.

ژائو رویرویی، معاون مدیر موسسه تحقیقات مرکزی EVE Energy، در ژوئن امسال از آخرین پیشرفت‌ها در زمینه باتری‌های حالت جامد رونمایی کرد. گزارش شده است که EVE Energy در حال پیگیری یک نقشه راه فناوری است که الکترولیت‌های حالت جامد سولفید و هالید را در بر می‌گیرد. آنها قصد دارند باتری‌های حالت جامد کامل را در سال 2026 عرضه کنند و در ابتدا بر روی خودروهای هیبریدی الکتریکی تمرکز خواهند داشت.

شرکت Guoxuan High-Tech پیش از این «باتری Jinshi» را عرضه کرده است، یک باتری حالت جامد کامل که از الکترولیت‌های سولفیدی استفاده می‌کند. این باتری دارای چگالی انرژی تا ۳۵۰ وات ساعت بر کیلوگرم است که بیش از ۴۰ درصد از باتری‌های سه‌تایی رایج پیشی می‌گیرد. با ظرفیت تولید حالت جامد ۲ گیگاوات ساعت، Guoxuan High-Tech قصد دارد آزمایش‌های باتری حالت جامد Jinshi را در مقیاس کوچک در سال ۲۰۲۷ روی خودرو انجام دهد، با این هدف که تا سال ۲۰۳۰، زمانی که زنجیره صنعتی به خوبی تثبیت شده باشد، به تولید انبوه دست یابد.

شینواندا اولین افشای عمومی و دقیق پیشرفت خود در باتری‌های حالت جامد کامل را در ژوئیه امسال انجام داد. شینواندا اظهار داشت که از طریق نوآوری‌های تکنولوژیکی، انتظار دارد هزینه باتری‌های حالت جامد مبتنی بر پلیمر را تا سال ۲۰۲۶ به ۲ یوان بر ساعت کاهش دهد، که نزدیک به هزینه باتری‌های لیتیوم-یونی سنتی است. آنها قصد دارند تا سال ۲۰۳۰ به تولید انبوه باتری‌های حالت جامد کامل دست یابند.

در پایان، ده شرکت برتر لیتیوم-یونی جهان به طور فعال در حال توسعه باتری‌های حالت جامد هستند و پیشرفت‌های قابل توجهی در این زمینه داشته‌اند. CATL با تمرکز بر مواد حالت جامد و سولفیدی و با هدف دستیابی به چگالی انرژی ۵۰۰ وات ساعت بر کیلوگرم، در صدر این گروه قرار دارد. شرکت‌های دیگری مانند BYD، LG Energy Solution، SK Innovation، Samsung SDI، Panasonic، CALB، EVE Energy، Guoxuan High-Tech و Xinwanda نیز نقشه راه و جدول زمانی فناوری خود را برای توسعه باتری‌های حالت جامد دارند. رقابت برای باتری‌های حالت جامد آغاز شده است و این شرکت‌ها در تلاشند تا در سال‌های آینده به تجاری‌سازی و تولید انبوه دست یابند. انتظار می‌رود پیشرفت‌ها و دستاوردهای هیجان‌انگیز، صنعت ذخیره‌سازی انرژی را متحول کرده و منجر به پذیرش گسترده باتری‌های حالت جامد شود.