Kymmenen maailman suurimman litiumioniakkuyrityksen uusimmat kehitysaskeleet puolijohdeakkujen alalla

Vuonna 2024 akkujen maailmanlaajuinen kilpailukenttä alkoi muotoutua. Heinäkuun 2. päivänä julkaistut julkiset tiedot paljastavat, että akkujen maailmanlaajuinen asennusmäärä oli tammikuun ja toukokuun välisenä aikana yhteensä 285,4 GWh, mikä on 23 %:n kasvu edellisvuoteen verrattuna.

Listauksen kymmenen kärjessä olevat yritykset ovat: CATL, BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech ja Xinwanda. Kiinalaiset akkuyritykset pitävät edelleen hallussaan kuutta kymmenestä kärjestä.

Näistä CATL:n akkuasennukset saavuttivat 107 GWh, mikä vastaa 37,5 %:n markkinaosuudesta ja varmistaa johtavan aseman ehdottomalla etulyöntiasemalla. CATL on myös ainoa yritys maailmassa, jonka asennukset ylittivät 100 GWh. BYD:n akkuasennukset olivat 44,9 GWh, mikä oli toiseksi paras markkinaosuus 15,7 %:ssa, mikä oli 2 prosenttiyksikköä enemmän kuin kahtena edellisenä kuukautena. Kiinteän olomuodon akkujen alalla CATL:n teknologinen etenemissuunnitelma perustuu pääasiassa kiinteiden olomuotojen ja sulfidimateriaalien yhdistelmään, ja sen tavoitteena on saavuttaa 500 Wh/kg:n energiatiheys. Tällä hetkellä CATL jatkaa investointeja kiinteiden olomuotojen akkuihin ja odottaa saavuttavansa pienimuotoisen tuotannon vuoteen 2027 mennessä.

BYD:n osalta markkinalähteet viittaavat siihen, että he saattavat ottaa käyttöön teknologisen etenemissuunnitelman, joka koostuu korkean nikkelin ternäärisistä (yksikide) katodeista, piipohjaisista (matalan laajenemisen) anodeista ja sulfidielektrolyyteistä (komposiittihalogenideista). Kennojen kapasiteetti voi olla yli 60 Ah, massaspesifisen energiatiheyden ollessa 400 Wh/kg ja tilavuusenergiatiheyden 800 Wh/l. Akkupaketin, joka on kestävä lävistys- ja kuumentumiselle, energiatiheys voi olla yli 280 Wh/kg. Massatuotannon ajoitus on suunnilleen sama kuin markkinoiden, pienimuotoisen tuotannon odotetaan alkavan vuoteen 2027 mennessä ja markkinoille tulon vuoteen 2030 mennessä.

LG Energy Solution ennusti aiemmin oksidipohjaisten puolijohdeakkujen lanseerausta vuoteen 2028 mennessä ja sulfidipohjaisten puolijohdeakkujen lanseerausta vuoteen 2030 mennessä. Viimeisimmän päivityksen mukaan LG Energy Solution pyrkii kaupallistamaan kuivapinnoitusteknologian ennen vuotta 2028, mikä voisi vähentää akkujen tuotantokustannuksia 17–30 prosenttia.

SK Innovation suunnittelee polymeerioksidikomposiitti-puolijohdeakkujen ja sulfidi-puolijohdeakkujen kehittämisen loppuun saattamista vuoteen 2026 mennessä ja teollistumisen alkamista vuonna 2028. Tällä hetkellä he perustavat akkututkimuskeskusta Daejeoniin, Chungcheongnam-doon.

Samsung SDI ilmoitti hiljattain suunnitelmastaan ​​aloittaa puolijohdeakkujen massatuotanto vuonna 2027. Heidän kehittämänsä akkukomponentti saavuttaa 900 Wh/l energiatiheyden ja sen käyttöikä on jopa 20 vuotta, mikä mahdollistaa 80 %:n latauksen 9 minuutissa.

Panasonic oli tehnyt yhteistyötä Toyotan kanssa vuonna 2019 tavoitteenaan siirtää kiinteän olomuodon akkujen tuotanto kokeiluvaiheesta teollistumisvaiheeseen. Nämä kaksi yritystä perustivat myös kiinteän olomuodon akkuja valmistavan yrityksen nimeltä Prime Planet Energy & Solutions Inc. Tällä hetkellä ei kuitenkaan ole tehty lisäpäivityksiä. Panasonic ilmoitti kuitenkin aiemmin vuonna 2023 suunnitelmistaan ​​aloittaa kiinteän olomuodon akkujen tuotanto ennen vuotta 2029, pääasiassa miehittämättömissä ilma-aluksissa käytettäväksi.

CALBin edistymisestä puolijohdeakkujen alalla on viime aikoina ollut vain vähän uutisia. Viime vuoden neljännellä neljänneksellä CALB ilmoitti globaalissa kumppanikonferenssissa, että heidän puolijohdeakkunsa asennettaisiin erään ulkomaisen luksusbrändin ajoneuvoihin vuoden 2024 neljännellä neljänneksellä. Nämä akut voivat saavuttaa 500 km:n toimintasäteen 10 minuutin latauksella, ja niiden enimmäistoimintasäde voi olla jopa 1000 km.

EVE Energyn keskustutkimuslaitoksen varajohtaja Zhao Ruirui paljasti kesäkuussa uusimmat kehitysaskeleet kiinteän olomuodon akuissa. EVE Energyn kerrotaan pyrkivän kehittämään teknologista tiekarttaa, joka sisältää sulfidi- ja halogenidielektrolyyttejä kiinteän olomuodon akuissa. He aikovat lanseerata täysin kiinteän olomuodon akut vuonna 2026, keskittyen aluksi hybridiajoneuvoihin.

Guoxuan High-Tech on jo julkaissut ”Jinshi-akun”, täyden puolijohdeakun, joka käyttää sulfidielektrolyyttejä. Sen energiatiheys on jopa 350 Wh/kg, mikä ylittää valtavirran kolmikomponenttiset akut yli 40 %. Guoxuan High-Techin tavoitteena on suorittaa pienimuotoisia ajoneuvotestejä Jinshi-puolijohdeakulle 2 GWh:n tuotantokapasiteetilla vuonna 2027 ja saavuttaa massatuotanto vuoteen 2030 mennessä, kun teollisuusketju on vakiintunut.

Xinwanda julkisti ensimmäisen yksityiskohtaisen edistymisensä täysien puolijohdeakkujen alalla heinäkuussa tänä vuonna. Xinwanda ilmoitti, että teknologisen innovaation avulla se odottaa laskevansa polymeeripohjaisten puolijohdeakkujen hintaa 2 yuaniin/Wh vuoteen 2026 mennessä, mikä on lähellä perinteisten litiumioniakkujen hintaa. He suunnittelevat täysien puolijohdeakkujen massatuotannon saavuttamista vuoteen 2030 mennessä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että kymmenen maailman suurinta litiumioniakkuyritystä kehittää aktiivisesti puolijohdeakkuja ja edistyy merkittävästi tällä alalla. CATL johtaa joukkoa keskittymällä puolijohde- ja sulfidimateriaaleihin ja pyrkii 500 Wh/kg:n energiatiheyteen. Myös muilla yrityksillä, kuten BYD:llä, LG Energy Solutionilla, SK Innovationilla, Samsung SDI:llä, Panasonicilla, CALB:lla, EVE Energyllä, Guoxuan High-Techillä ja Xinwandalla, on omat teknologiset etenemissuunnitelmansa ja aikataulunsa puolijohdeakkujen kehittämiselle. Kilpajuoksu puolijohdeakkujen osalta on käynnissä, ja nämä yritykset pyrkivät kaupallistamiseen ja massatuotantoon tulevina vuosina. Jännittävien edistysaskeleiden ja läpimurtojen odotetaan mullistavan energian varastointiteollisuuden ja edistävän puolijohdeakkujen laajamittaista käyttöönottoa.