Najnovší vývoj v oblasti polovodičových batérií od 10 najväčších svetových spoločností zaoberajúcich sa lítium-iónovými batériami

V roku 2024 sa začala formovať globálna konkurenčná krajina v oblasti batérií. Verejne dostupné údaje zverejnené 2. júla ukazujú, že celosvetová inštalácia batérií dosiahla od januára do mája tohto roku celkovo 285,4 GWh, čo predstavuje medziročný nárast o 23 %.

Prvých desať spoločností v rebríčku tvoria: CATL, BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech a Xinwanda. Čínske spoločnosti vyrábajúce batérie naďalej obsadzujú šesť z prvých desiatich pozícií.

Spomedzi nich dosiahli inštalácie batérií spoločnosti CATL 107 GWh, čo predstavuje 37,5 % podiel na trhu a zabezpečuje si vedúcu pozíciu s absolútnym náskokom. CATL je tiež jedinou spoločnosťou na svete, ktorá prekročila 100 GWh inštalácií. Inštalácie batérií spoločnosti BYD dosiahli 44,9 GWh, čo je druhé miesto s podielom na trhu 15,7 %, čo predstavuje nárast o 2 percentuálne body v porovnaní s predchádzajúcimi dvoma mesiacmi. V oblasti polovodičových batérií sa technologický plán spoločnosti CATL spolieha najmä na kombináciu polovodičových a sulfidových materiálov s cieľom dosiahnuť energetickú hustotu 500 Wh/kg. V súčasnosti spoločnosť CATL naďalej investuje do oblasti polovodičových batérií a očakáva, že do roku 2027 dosiahne malosériovú výrobu.

Pokiaľ ide o spoločnosť BYD, trhové zdroje naznačujú, že by mohla prijať technologický plán pozostávajúci z ternárnych (monokryštálových) katód s vysokým obsahom niklu, anód na báze kremíka (nízka rozťažnosť) a sulfidových elektrolytov (kompozitné halogenidy). Kapacita článkov môže presiahnuť 60 Ah s hmotnostnou hustotou energie 400 Wh/kg a objemovou hustotou energie 800 Wh/l. Energetická hustota batériového bloku, ktorý je odolný voči prepichnutiu alebo zahrievaniu, môže presiahnuť 280 Wh/kg. Načasovanie hromadnej výroby je zhruba rovnaké ako na trhu, pričom malosériová výroba sa očakáva do roku 2027 a uvedenie na trh do roku 2030.

Spoločnosť LG Energy Solution predtým predpokladala uvedenie oxidových polovodičových batérií na trh do roku 2028 a sulfidových polovodičových batérií do roku 2030. Najnovšia aktualizácia ukazuje, že spoločnosť LG Energy Solution sa zameriava na komercializáciu technológie suchého nanášania povrchovej úpravy batérií pred rokom 2028, čo by mohlo znížiť výrobné náklady na batérie o 17 % až 30 %.

Spoločnosť SK Innovation plánuje dokončiť vývoj polymérno-oxidových kompozitných polovodičových batérií a sulfidových polovodičových batérií do roku 2026 s industrializáciou na rok 2028. V súčasnosti budujú výskumné centrum pre batérie v Daejeone v provincii Chungcheongnam-do.

Spoločnosť Samsung SDI nedávno oznámila svoj plán začať hromadnú výrobu polovodičových batérií v roku 2027. Batériová súčasť, na ktorej pracujú, dosiahne energetickú hustotu 900 Wh/l a bude mať životnosť až 20 rokov, čo umožní nabitie na 80 % za 9 minút.

Spoločnosť Panasonic spolupracovala s Toyotou v roku 2019 s cieľom previesť polovodičové batérie z experimentálnej fázy do industrializácie. Obe spoločnosti tiež založili spoločnosť zaoberajúcu sa polovodičovými batériami s názvom Prime Planet Energy & Solutions Inc. V súčasnosti však nedošlo k žiadnym ďalším aktualizáciám. Spoločnosť Panasonic však už v roku 2023 oznámila plány na spustenie výroby polovodičových batérií pred rokom 2029, primárne na použitie v bezpilotných lietadlách.

O pokroku spoločnosti CALB v oblasti polovodičových batérií je v poslednom čase k dispozícii len obmedzené množstvo správ. V štvrtom štvrťroku minulého roka spoločnosť CALB na globálnej partnerskej konferencii uviedla, že ich polovodičové batérie budú v štvrtom štvrťroku 2024 inštalované do vozidiel luxusnej zahraničnej značky. Tieto batérie dokážu dosiahnuť dojazd 500 km s 10-minútovým nabitím a ich maximálny dojazd môže dosiahnuť 1 000 km.

Zástupca riaditeľa Centrálneho výskumného ústavu spoločnosti EVE Energy, Zhao Ruirui, v júni tohto roku odhalil najnovší vývoj v oblasti polovodičových batérií. Uvádza sa, že spoločnosť EVE Energy pracuje na technologickom pláne, ktorý zahŕňa sulfidové a halogenidové elektrolyty v pevnom skupenstve. Plánujú uviesť na trh plne polovodičové batérie v roku 2026, pričom sa spočiatku zamerajú na hybridné elektrické vozidlá.

Spoločnosť Guoxuan High-Tech už uviedla na trh „Jinshi Battery“, plne polovodičovú batériu, ktorá využíva sulfidové elektrolyty. Môže sa pochváliť energetickou hustotou až 350 Wh/kg, čím prekonáva bežné ternárne batérie o viac ako 40 %. S polovodičovou výrobnou kapacitou 2 GWh má Guoxuan High-Tech v úmysle vykonať v roku 2027 maloobjemové testy plne polovodičovej batérie Jinshi na vozidlách s cieľom dosiahnuť masovú výrobu do roku 2030, keď bude priemyselný reťazec dobre etablovaný.

Spoločnosť Xinwanda zverejnila svoje prvé podrobné zverejnenie pokroku v oblasti plne polovodičových batérií v júli tohto roku. Xinwanda uviedla, že prostredníctvom technologických inovácií očakáva zníženie nákladov na polymérové ​​polovodičové batérie na 2 juany/Wh do roku 2026, čo sa blíži k nákladom na tradičné lítium-iónové batérie. Hromadnú výrobu plne polovodičových batérií plánujú dosiahnuť do roku 2030.

Záverom možno povedať, že desať najväčších svetových spoločností zaoberajúcich sa lítium-iónovými batériami aktívne vyvíja polovodičové batérie a v tejto oblasti dosahuje významný pokrok. Spoločnosť CATL je lídrom so zameraním na polovodičové a sulfidové materiály s cieľom dosiahnuť energetickú hustotu 500 Wh/kg. Ďalšie spoločnosti ako BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech a Xinwanda majú tiež svoje príslušné technologické plány a časové harmonogramy pre vývoj polovodičových batérií. Preteky o polovodičové batérie sú v plnom prúde a tieto spoločnosti sa v nasledujúcich rokoch snažia dosiahnuť komercializáciu a masovú výrobu. Očakáva sa, že vzrušujúce pokroky a objavy spôsobia revolúciu v odvetví skladovania energie a povedú k širokému prijatiu polovodičových batérií.