Analisis pengembangan dan peningkatan baterai solid-state
Pada akhir tahun 2022 yang baru saja berlalu, berita tentang baterai solid-state datang silih berganti. Pada tanggal 30 Desember, perusahaan terkait menyatakan bahwa baterai semi-padat telah memasuki tahap penelitian dan pengembangan teknik, dan akan digunakan pada kendaraan lengkap pada tahun 2025. Farasis mengungkapkan bahwa produk semi-padat telah diproduksi secara massal dan dimuat.
Daftar Isi
Para profesional di industri ini menunjukkan bahwa lanskap persaingan baterai generasi baru seperti baterai solid-state masih jauh dari terbentuk, dan masih ada peluang pengembangan baru untuk berbagai pelaku pasar.
Keuntungan dari baterai solid-state
Baterai daya telah melewati lebih dari 100 tahun sejarah dari baterai asam timbal awal, hingga baterai nikel-logam hidrida, dan kemudian ke baterai lithium arus utama saat ini, di mana baterai lithium hanya dikembangkan dalam skala besar selama lebih dari sepuluh tahun.
Dalam beberapa tahun terakhir, dengan pesatnya perkembangan industri kendaraan energi baru, industri ini menjadi semakin sadar akan keterbatasan baterai lithium cair tradisional. Misalnya, batas atas kepadatan energi rendah, yang tidak dapat menghilangkan kecemasan jarak tempuh konsumen; kualitas baterai secara keseluruhan besar; operasi suhu rendah tidak lancar, dan ada bahaya keselamatan di lingkungan suhu tinggi, dll. Hasilnya, suara baterai solid-state menjadi semakin kuat.
Dari perspektif prinsip kerja, baterai solid-state pada dasarnya sama dengan baterai cair. Perbedaan inti antara keduanya terletak pada bentuk elektrolit. Baterai lithium arus utama saat ini terutama mencakup empat bahan utama, yaitu bahan katoda, bahan anoda, elektrolit dan pemisah baterai lithium.
Karena elektrolitnya cair, maka disebut baterai cair, sedangkan elektrolit baterai solid-state berbentuk padat, dan pemisahnya ditiadakan. Alasan mengapa baterai solid-state dianggap sebagai salah satu arah baterai generasi mendatang adalah karena baterai ini secara sempurna menghindari semua titik kelemahan baterai cair secara teori.
Pertama, baterai solid-state memiliki kepadatan energi yang lebih tinggi. Kedua, baterai solid-state lebih aman. Selain itu, baterai solid-state memiliki rentang suhu yang lebih luas dan siklus hidup yang lebih panjang.
Baterai solid state masih membutuhkan penelitian lebih lanjut
Perusahaan terkait sering melakukan pergerakan di bidang baterai daya. Tampaknya outlet untuk baterai solid-state semakin dekat dan dekat. Faktanya, baterai solid-state, terutama baterai all-solid-state, masih belum dapat meninggalkan laboratorium pada tahap ini, dan jalan menuju aplikasi skala besar masih panjang dan sulit.
Untuk mengukur apakah baterai daya dapat diproduksi secara massal, ada beberapa indikator utama seperti kepadatan energi, kinerja laju pengisian daya, biaya, keamanan, dan masa pakai. Hasil penelitian laboratorium baterai daya umumnya dapat mencapai terobosan besar dalam satu atau beberapa indikator pada tahap tertentu, tetapi sangat sulit untuk mencapai produksi massal hanya jika semua indikator terpenuhi pada saat yang bersamaan.
Sejauh menyangkut status teknis baterai solid-state saat ini, para ahli mengatakan bahwa belum ada perusahaan yang mendemonstrasikan baterai daya solid-state berkapasitas besar dengan kinerja komprehensif dan biaya yang sebanding dengan baterai lithium cair. Kapan baterai solid-state akan keluar dari laboratorium? Industri ini berusaha keras untuk mendapatkan waktu pendaratan paling awal.
Toyota, yang memiliki paten terbanyak untuk teknologi baterai solid-state, telah berulang kali menunda peluncuran baterai solid-state. Toyota berencana untuk mencapai produksi massal baterai solid-state dalam skala kecil pada tahun 2025, dan mencapai produksi massal baterai solid-state yang stabil pada tahun 2030. Berdasarkan pernyataan perusahaan mobil mainstream dan produsen baterai, waktu produksi massal baterai solid-state pada dasarnya sekitar tahun 2030. Dengan kemajuan teknologi di masa depan, masih harus dilihat apakah baterai solid-state dapat diproduksi secara massal sesegera mungkin.
Kemajuan produksi massal baterai solid-state tidak dapat diprediksi, dan baterai semi-padat, sebagai produk perantara dalam transisi dari baterai cair ke baterai solid-state, menjadi fokus perusahaan terkait. Perlu dicatat bahwa baterai semi-padat bukanlah inovasi yang mengganggu. Bahkan jika baterai semi-padat dikomersialkan dalam skala besar, hal itu tidak akan berdampak besar pada sistem bahan baterai lithium cair yang ada.
Tiongkok perlu mempercepat pengembangan baterai solid-state
Meskipun produksi massal dan penerapan baterai solid-state sulit dan panjang, sebagai salah satu arah penelitian untuk baterai generasi berikutnya, rantai industri China harus memperhatikan. Menurut persyaratan yang relevan, pada tahun 2025 dan 2030, kepadatan energi baterai daya tunggal di China masing-masing harus mencapai 400Wh / kg dan 500Wh / kg, yang jelas di luar kapasitas baterai cair.
Saat ini, China memiliki keunggulan kompetitif yang jelas dalam baterai lithium cair tradisional, dan produsen baterai listrik yang dipimpin oleh CATL dan BYD berada di posisi terdepan di dunia. Di bawah kondisi persaingan saat ini teknologi baterai lithiumEropa, Amerika Serikat, Jepang, dan Korea Selatan telah menyadari bahwa sulit untuk melampaui China, sehingga mereka menaruh harapan pada baterai generasi berikutnya, untuk mencapai perubahan jalur dan menyalip di bidang baterai tenaga kendaraan.
Sejak tahun 2017, Jepang telah mengerahkan upaya nasional untuk mengembangkan baterai generasi berikutnya, dan baterai solid-state adalah salah satu arah utamanya. Para ahli menunjukkan bahwa di bidang baterai solid-state, Jepang lima tahun lebih maju dari China. Jepang memiliki rencana nasional yang besar, dan pembagian kerja juga sangat rinci. Penelitian dan pengembangan baterai solid-state China saat ini masih dalam tahap fragmentasi, dan tidak ada rencana nasional yang lengkap untuk mempromosikannya.
Pakar industri percaya bahwa baterai daya generasi baru yang diwakili oleh baterai daya solid-state merupakan bidang persaingan yang penting di masa depan, dan China harus memberikan perhatian yang cukup untuk itu. Tentu saja, keunggulan Jepang dalam R&D dan paten tidak selalu berarti kemenangan Jepang di bidang baterai solid-state.
Di satu sisi, penelitian baterai solid-state saat ini di Tiongkok tidak ketinggalan. Para profesional menunjukkan bahwa China menempati peringkat pertama di dunia dalam jumlah artikel yang terkait dengan baterai solid-state yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah dunia. Di sisi lain, meskipun Jepang berada dalam posisi yang kuat dalam penelitian dan pengembangan, mengingat China memiliki pasar kendaraan energi baru terbesar di dunia, China diperkirakan akan menyalip dalam industrialisasi baterai solid-state di masa depan.
Hai para pembaca yang budiman, dengan penuh percaya diri saya memperkenalkan diri saya sebagai seorang penulis yang memiliki hasrat yang kuat untuk menulis dan pengalaman yang substansial dalam industri penukaran baterai. Latar belakang pendidikan saya meliputi gelar sarjana di bidang Teknik Elektronik, dan saya sebelumnya menjabat sebagai insinyur baterai di sebuah perusahaan baterai terkenal, secara aktif berpartisipasi dalam dan memimpin berbagai proyek stasiun penukaran sepeda motor, mulai dari desain hingga implementasi operasional.
Selama bertahun-tahun, saya telah secara aktif mengeksplorasi dan meneliti secara ekstensif teknologi swapping, model bisnis, dan tren pasar. Melalui pengalaman praktis, saya telah mengumpulkan wawasan yang berharga, secara aktif berkontribusi pada berbagai aspek perencanaan stasiun, pemilihan peralatan, dan manajemen operasional.
Saya sangat menantikan untuk berbagi wawasan dan pengalaman saya dalam domain pertukaran baterai. Saya percaya bahwa tulisan saya akan membantu Anda mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang industri yang berkembang pesat ini dan memberikan wawasan yang berharga untuk pengambilan keputusan Anda. Mari kita mulai perjalanan yang menarik untuk menjelajahi dunia pertukaran baterai bersama-sama!
Analisis pengembangan dan peningkatan baterai solid-state
Para profesional di industri ini menunjukkan bahwa lanskap persaingan baterai generasi baru seperti baterai solid-state masih jauh dari terbentuk, dan masih ada peluang pengembangan baru untuk berbagai pelaku pasar.
Keuntungan dari baterai solid-state
Baterai daya telah melewati lebih dari 100 tahun sejarah dari baterai asam timbal awal, hingga baterai nikel-logam hidrida, dan kemudian ke baterai lithium arus utama saat ini, di mana baterai lithium hanya dikembangkan dalam skala besar selama lebih dari sepuluh tahun.
Dalam beberapa tahun terakhir, dengan pesatnya perkembangan industri kendaraan energi baru, industri ini menjadi semakin sadar akan keterbatasan baterai lithium cair tradisional. Misalnya, batas atas kepadatan energi rendah, yang tidak dapat menghilangkan kecemasan jarak tempuh konsumen; kualitas baterai secara keseluruhan besar; operasi suhu rendah tidak lancar, dan ada bahaya keselamatan di lingkungan suhu tinggi, dll. Hasilnya, suara baterai solid-state menjadi semakin kuat.
Dari perspektif prinsip kerja, baterai solid-state pada dasarnya sama dengan baterai cair. Perbedaan inti antara keduanya terletak pada bentuk elektrolit. Baterai lithium arus utama saat ini terutama mencakup empat bahan utama, yaitu bahan katoda, bahan anoda, elektrolit dan pemisah baterai lithium.
Karena elektrolitnya cair, maka disebut baterai cair, sedangkan elektrolit baterai solid-state berbentuk padat, dan pemisahnya ditiadakan. Alasan mengapa baterai solid-state dianggap sebagai salah satu arah baterai generasi mendatang adalah karena baterai ini secara sempurna menghindari semua titik kelemahan baterai cair secara teori.
Pertama, baterai solid-state memiliki kepadatan energi yang lebih tinggi.
Kedua, baterai solid-state lebih aman.
Selain itu, baterai solid-state memiliki rentang suhu yang lebih luas dan siklus hidup yang lebih panjang.
Baterai solid state masih membutuhkan penelitian lebih lanjut
Perusahaan terkait sering melakukan pergerakan di bidang baterai daya. Tampaknya outlet untuk baterai solid-state semakin dekat dan dekat. Faktanya, baterai solid-state, terutama baterai all-solid-state, masih belum dapat meninggalkan laboratorium pada tahap ini, dan jalan menuju aplikasi skala besar masih panjang dan sulit.
Untuk mengukur apakah baterai daya dapat diproduksi secara massal, ada beberapa indikator utama seperti kepadatan energi, kinerja laju pengisian daya, biaya, keamanan, dan masa pakai. Hasil penelitian laboratorium baterai daya umumnya dapat mencapai terobosan besar dalam satu atau beberapa indikator pada tahap tertentu, tetapi sangat sulit untuk mencapai produksi massal hanya jika semua indikator terpenuhi pada saat yang bersamaan.
Sejauh menyangkut status teknis baterai solid-state saat ini, para ahli mengatakan bahwa belum ada perusahaan yang mendemonstrasikan baterai daya solid-state berkapasitas besar dengan kinerja komprehensif dan biaya yang sebanding dengan baterai lithium cair. Kapan baterai solid-state akan keluar dari laboratorium? Industri ini berusaha keras untuk mendapatkan waktu pendaratan paling awal.
Toyota, yang memiliki paten terbanyak untuk teknologi baterai solid-state, telah berulang kali menunda peluncuran baterai solid-state. Toyota berencana untuk mencapai produksi massal baterai solid-state dalam skala kecil pada tahun 2025, dan mencapai produksi massal baterai solid-state yang stabil pada tahun 2030. Berdasarkan pernyataan perusahaan mobil mainstream dan produsen baterai, waktu produksi massal baterai solid-state pada dasarnya sekitar tahun 2030. Dengan kemajuan teknologi di masa depan, masih harus dilihat apakah baterai solid-state dapat diproduksi secara massal sesegera mungkin.
Kemajuan produksi massal baterai solid-state tidak dapat diprediksi, dan baterai semi-padat, sebagai produk perantara dalam transisi dari baterai cair ke baterai solid-state, menjadi fokus perusahaan terkait. Perlu dicatat bahwa baterai semi-padat bukanlah inovasi yang mengganggu. Bahkan jika baterai semi-padat dikomersialkan dalam skala besar, hal itu tidak akan berdampak besar pada sistem bahan baterai lithium cair yang ada.
Tiongkok perlu mempercepat pengembangan baterai solid-state
Meskipun produksi massal dan penerapan baterai solid-state sulit dan panjang, sebagai salah satu arah penelitian untuk baterai generasi berikutnya, rantai industri China harus memperhatikan. Menurut persyaratan yang relevan, pada tahun 2025 dan 2030, kepadatan energi baterai daya tunggal di China masing-masing harus mencapai 400Wh / kg dan 500Wh / kg, yang jelas di luar kapasitas baterai cair.
Saat ini, China memiliki keunggulan kompetitif yang jelas dalam baterai lithium cair tradisional, dan produsen baterai listrik yang dipimpin oleh CATL dan BYD berada di posisi terdepan di dunia. Di bawah kondisi persaingan saat ini teknologi baterai lithiumEropa, Amerika Serikat, Jepang, dan Korea Selatan telah menyadari bahwa sulit untuk melampaui China, sehingga mereka menaruh harapan pada baterai generasi berikutnya, untuk mencapai perubahan jalur dan menyalip di bidang baterai tenaga kendaraan.
Sejak tahun 2017, Jepang telah mengerahkan upaya nasional untuk mengembangkan baterai generasi berikutnya, dan baterai solid-state adalah salah satu arah utamanya. Para ahli menunjukkan bahwa di bidang baterai solid-state, Jepang lima tahun lebih maju dari China. Jepang memiliki rencana nasional yang besar, dan pembagian kerja juga sangat rinci. Penelitian dan pengembangan baterai solid-state China saat ini masih dalam tahap fragmentasi, dan tidak ada rencana nasional yang lengkap untuk mempromosikannya.
Pakar industri percaya bahwa baterai daya generasi baru yang diwakili oleh baterai daya solid-state merupakan bidang persaingan yang penting di masa depan, dan China harus memberikan perhatian yang cukup untuk itu. Tentu saja, keunggulan Jepang dalam R&D dan paten tidak selalu berarti kemenangan Jepang di bidang baterai solid-state.
Di satu sisi, penelitian baterai solid-state saat ini di Tiongkok tidak ketinggalan. Para profesional menunjukkan bahwa China menempati peringkat pertama di dunia dalam jumlah artikel yang terkait dengan baterai solid-state yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah dunia. Di sisi lain, meskipun Jepang berada dalam posisi yang kuat dalam penelitian dan pengembangan, mengingat China memiliki pasar kendaraan energi baru terbesar di dunia, China diperkirakan akan menyalip dalam industrialisasi baterai solid-state di masa depan.
Untuk artikel terkait lainnya, silakan merujuk ke Baterai solid state Toyota, elektrolit baterai lithium ion, sel bahan bakar hidrogen.