مع تقدم البطاريات ذات الحالة الصلبة، تتسارع عملية تركيب البطاريات شبه الصلبة. وفقًا لإحصائيات الصناعة، تجاوزت القدرة المركبة للبطاريات شبه الصلبة المحلية 2 جيجاوات ساعة في النصف الأول من هذا العام وأشارت شركة سيتيك للأوراق المالية إلى أنه منذ عام 2024، شهدت صناعة بطاريات الحالة الصلبة في الصين تغييرات هامشية مثل إطلاق نماذج شبه صلبة يتم إنتاجها بكميات كبيرة ومعدل انتشار بطاريات شبه صلبة في المركبات يصل إلى 1٪، وقد وصلت إشارة التصنيع.
اعتبارًا من الآن، هناك نماذج مثل نيو إي تي 7 وSAIC تشيجي L6 وDongfeng E70 وDongfeng لانتو تشويجوانج وSERES5تم تجهيز السيارات ببطاريات شبه صلبة. تخطط العديد من شركات السيارات مثل جي ايه سي أيون وChangan عميق أزرق وHiPhi وGeely وJAC وFAW عمومًا لتركيب بطاريات شبه صلبة قبل عام 2025.
أما بالنسبة لمصنعي البطاريات، فإن العديد من الشركات بما في ذلك كاتل و حواء طاقة و غوكسوان عالي-التكنولوجيا و فاراسيس طاقة و زينجلي جديد طاقة و ليشين بطارية و قرص العسل طاقة و شينوودا و بي واي دي بطارية و جانفينج الليثيوم و تشينغتاو طاقة قد اتخذت بالفعل ترتيبات في تكنولوجيا البطاريات شبه الصلبة وتسريع الإنتاج الضخم.
صرحت شركة تشانغشين تكنولوجيا مؤخرًا على منصة التواصل والتفاعل مع المستثمرين أن حققت شركة بي واي دي قوة، التي تمتلك الشركة حصة فيها، تقدمًا كبيرًا في تكنولوجيا بطاريات البوليمر شبه الصلبة وبدأت الشركة في بيع منتجاتها البحثية والتطويرية الخاصة بالبطاريات شبه الصلبة المخصصة للسيارات، ومن المتوقع أن يتم شحنها إلى الخارج في عام 2025. كما ذكرت شركة زينواندا أن منتجات البطاريات شبه الصلبة التي تنتجها الشركة تم تطويرها ويمكن الترويج لها للإنتاج الضخم حسب الطلب.
في يونيو من هذا العام، تم تشغيل قاعدة شركة فاراسيس طاقة في قوانغتشو في مرحلة الإنتاج التجريبي بسعة إنتاج مخطط لها تبلغ 30 جيجاوات في الساعة، مما يمثل اكتمال أكبر قاعدة لإنتاج البطاريات شبه الصلبة في قوانغتشو في أبريل من هذا العام، أطلقت شركة زينجلي جديد طاقة بطاريات أسطوانية كبيرة شبه صلبة عالية النيكل. في يناير من هذا العام، أعلنت شركة ليشين بطارية عن اكتمال تطوير بطاريات شبه صلبة بكثافة طاقة تبلغ 402 وات في الساعة / كجم.
قبل ذلك، أطلقت شركة كاتل بطارية ذات حالة مكثفة شبه صلبة؛ طورت شركة حواء طاقة بطارية شبه صلبة تعتمد على بطارية ناعمة بسعة 50 أمبير في الساعة، والتي يمكنها تحقيق كثافة طاقة تصل إلى 500 واط في الساعة/كجم أطلقت شركة قرص العسل طاقة أول بطارية شبه صلبة مربعة في العالم - بطارية الجيل الثاني من الجيل؛ كما كشفت شركة غوكسوان عالي-التكنولوجيا عن منتج بطارية شبه صلبة بكثافة طاقة تبلغ 360 وات في الساعة / كجم.
01
تأثير البطاريات شبه الصلبة
ددهههه من خلال مرحلة تطوير البطاريات شبه الصلبة فقط يمكننا تحقيق نضج تكنولوجيا البطاريات الصلبة بالكامل واستقرار المعدات والإنتاج الضخم للمواد الرئيسية. وبدون ذلك، فإن البطاريات ذات الحالة الصلبة بالكامل لن تكون سوى قلاع في الهواء، هكذا قال لي تشنغ، المؤسس المشارك والمدير العام لشركة تشينغتاو للطاقة.
بشكل عام، نظرًا لاستخدام هيكل جديد ونظام مواد جديد، فإن عملية إنتاج البطاريات الصلبة بالكامل أكثر تعقيدًا وتكلفة أعلى من البطاريات شبه الصلبة. يمكن للبطاريات شبه الصلبة، إلى حد ما، أن تتعلم من تكنولوجيا الإنتاج والمعدات الخاصة بالبطاريات السائلة التقليدية لتقليل تكاليف الإنتاج وتكون أكثر ملاءمة للتطبيقات التجارية واسعة النطاق.
وأشار جوتاي جونان في تقرير بحثي إلى أن انتشار البطاريات ذات الحالة الصلبة سيبدأ بالبطاريات شبه الصلبة ويتقدم خطوة بخطوة. وبعد استقرار التكنولوجيا وتحديد العملية، ستنخفض التكلفة، وسيزداد حجم البطاريات شبه الصلبة ببطء، ثم تتطور تدريجيًا إلى بطاريات الحالة الصلبة بالكامل. إن تأثير البطاريات شبه الصلبة على سلسلة صناعة بطاريات الليثيوم الحالية يكمن بشكل أساسي في الروابط الحجابية والإلكتروليتية الوسطى.
ومع ذلك، بشكل عام، لن تتغير الحالة شبه الصلبة كثيرًا عن نظام بطارية الليثيوم أيون السائل الحالي. سيظل مسار الحالة شبه الصلبة يستخدم الحجاب الحاجز، ولن تتغير العملية الأساسية. ستتبع معظم طرق تحضيرها تقنية عملية ومعدات بطارية الليثيوم أيون التقليدية. لا تتطلب جميع بطاريات الحالة الصلبة الحجاب الحاجز، ولكنها تتطلب تعاون غشاء إلكتروليت وعملية طلاء.
من منظور التطور اللاحق للصناعة، فإن البطاريات السائلة والبطاريات الصلبة سوف تتعايشان لفترة طويلة، وهناك اختلافات في مجالات تطبيقهما. تتطلب البطاريات شبه الصلبة وشبه الصلبة استخدام الأغشية، في حين تتطلب البطاريات الصلبة بالكامل فيلمًا أساسيًا كوسيط. أشارت شركة دونغفنغ جديد مواد إلى أن بطارية جينشي ذات الحالة الصلبة بالكامل من شركة غوكسوان عالي-التكنولوجيا لا تتطلب غشاءً مساميًا تقليديًا من البوليمر، ولكنها تستخدم غشاء إلكتروليت صلبًا كغشاء.
02
تخطيط تكنولوجيا فصل البطاريات شبه الصلبة
مع التقدم المستمر لتكنولوجيا البطاريات شبه الصلبة والترويج للتطبيقات التجارية، لا يزال الفاصل، باعتباره أحد المواد الرئيسية للبطارية، له مكانه. وأشار خبراء الصناعة إلى أنه مقارنة بالبطاريات السائلة، تتطلب البطاريات شبه الصلبة أن يكون للفاصل حجم مسام أكبر وقوة أعلى، وعادةً ما تعتمد على العمليات الرطبة والطلاء.
في الوقت الحاضر، يخطط العديد من المصنعين لمنتجات الفواصل شبه الصلبة من أجل احتلال مكانة مواتية في الجولة التالية من الابتكار التكنولوجي. قالت شركة إنجي كو., المحدودة.، الرائدة في مجال الفواصل، إنه فيما يتعلق بالبطاريات شبه الصلبة، تعاونت الشركة مع شركة بكين ويلان وLiyang تيانمو رائد لتأسيس شركة جيانغسو سانهي، المتخصصة في البحث والتطوير للفواصل المطلية شبه الصلبة. في الوقت الحاضر، يتم إنتاج الفواصل الخاصة بالشركة المناسبة للبطاريات شبه الصلبة بكميات كبيرة في دفعات صغيرة وتوريدها إلى مصنعي البطاريات المعروفين في السوق.
ومن المفهوم أن يتميز الغشاء المركب شبه الصلب المصنوع من الإلكتروليت والذي طورته شركة إنجي كو., المحدودة. بأداء تفريغ أكثر تميزًا في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة مقارنة بمنتجات الحجاب الحاجز التقليدية، وخاصة في بيئات ذات درجات حرارة منخفضة للغاية تصل إلى -30 درجة مئوية، مما يمكن أن يزيد من معدل الاحتفاظ بسعة التفريغ لخلايا البطارية النهائية بنسبة تزيد عن 10% على أساس سنوي.
كما ذكرت شركة شينغ يوان مواد، وهي شركة رائدة أخرى في مجال الحجاب الحاجز، أن الحجاب الحاجز المركب من الإلكتروليت الصلب الذي طوره فريق البحث والتطوير بالشركة يتمتع بخصائص كهروكيميائية ممتازة، ويمكنه تلبية المتطلبات الفنية للعديد من شركات البطاريات الرائدة ومصنعي البطاريات الصلبة وشبه الصلبة في الداخل والخارج، وقد تم الاعتراف به من قبل العملاء وهو جاهز للإنتاج الضخم.
وقالت شركة دونغفنغ للمواد الجديدة، التي انتقلت من صناعة الطباعة والتغليف، إن الشركة تتعاون بشكل نشط مع العملاء النهائيين لنشر أجهزة فصل البطاريات شبه الصلبة عالية الأداء وعالية الأمان ومواد الغشاء الإلكتروليتي الصلب وعمليات الطلاء لتسريع تخطيط البطاريات الحالة الصلبة وموادها الرئيسية.
وفقًا لشركة تشانغيانغ تكنولوجيا، فإن الشركة ذات الصلة تعتمد منتجات الحجاب الحاجز ذات العملية الرطبة على عملية شبه جافة وشبه رطبة جديدة في حين تنتج أغشية بطاريات الليثيوم التقليدية، يمكنها أيضًا إنتاج منتجات ذات مسامية عالية للغاية. وقد أجرت حاليًا تعاونًا تقنيًا مع العديد من العملاء الرئيسيين ذوي الصلة في الداخل والخارج، وحصلت على طلبات دفعات صغيرة من العملاء الرائدين والعديد من العملاء الآخرين. في المستقبل، من المتوقع أن تحقق المنتجات اختراقات وتطبيقات تكنولوجية في مجالات البطاريات عالية الطاقة وشبه الصلبة والبطاريات الصلبة.
لفترة طويلة، كانت الأغشية هي الفئة ذات أعلى هامش ربح إجمالي بين المواد الرئيسية لبطاريات الليثيوم. الأغشية شبه الصلبة للبطاريات أقل إزعاجًا لخطوط الإنتاج والعمليات، لذلك قد يظل مصنعو الأغشية قادرين على الحفاظ على مكانتهم المهيمنة. ومع ذلك، مع التطور المستقبلي لتصنيع البطاريات الصلبة بالكامل، من المؤكد أن يكون لها تأثير كبير على هيكل سوق صناعة الأغشية، كما سيتم إعادة ترتيب السوق.