Japón lanza '' ataque '' en baterías de estado sólido

Japón está ansioso por emprender un viaje en el campo del litio.

No hace mucho, los medios japoneses informaron que a partir de mayo de este año, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria invertirá 1.600 millones de yenes, dentro de las Naciones Unidas Toyota, Honda, Nissan, Matsushita, GS Yuasa, Toray, Asahi Kasei, Mitsui Chemicals, Mitsubishi Chemical, etc. Los grandes fabricantes de automóviles, de baterías y de materiales desarrollan conjuntamente baterías de estado sólido.

Según los datos, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria está afiliado al Departamento del Gobierno Central de Japón. Es principalmente responsable de mejorar la vitalidad de la economía privada, facilitar el desarrollo de las relaciones económicas exteriores, garantizar el desarrollo económico e industrial, estabilizar el suministro de recursos minerales y energía y mantener la eficiencia.

Es evidente que la batería de estado sólido se ha elevado al nivel estratégico nacional y se ha ensamblado la cadena industrial nacional de primer nivel. La determinación de Japón de aprovechar las alturas dominantes del sector de las baterías de estado sólido es evidente. La recuperación de la participación de mercado de la batería de energía incautada por empresas chinas y coreanas fue interpretada por los medios de comunicación nacionales japoneses como uno de los propósitos de los esfuerzos del gobierno para aumentar la investigación y el desarrollo de baterías totalmente de estado sólido.

Según los datos presentados por Nihon Keizai Shimbun, en el campo de las baterías para automóviles, las empresas japonesas representaron alrededor del 70% de la participación mundial en 2013. Sin embargo, con la recuperación acelerada de las empresas chinas y coreanas, la participación de mercado de Las empresas japonesas se han reducido a 2016. 41%.

De hecho, 2013 es la “línea divisoria” del desarrollo de baterías de litio. Antes de esto, las baterías de litio se utilizaban principalmente en el campo de la electrónica de consumo. El mercado está maduro y estable. Desde 2013, los vehículos de nueva energía han comenzado a crecer rápidamente en el mundo, y la industria de las baterías de energía ha ido creciendo incluso con una vitalidad majestuosa.

A pesar de la ventaja de ser el pionero en la industrialización de la tecnología de iones de litio (la primera batería de iones de litio del mundo fue producida en masa por primera vez por SONY Corporation de Japón en 1991), compartió plenamente los dividendos de la industria del litio, pero los múltiples impactos en las políticas, mercados y estrategias de desarrollo. A continuación, frente a la violenta ofensiva de las empresas de baterías chinas y coreanas en ascenso, Japón ha podido mantener una contracción pasiva en el campo de las baterías de litio en los últimos años.

De hecho, según los datos proporcionados por JFD, la cuota de mercado mundial de baterías de litio en Japón se ha reducido a alrededor del 15% en 2016.

Evidentemente, el gobierno y las empresas japonesas no pueden aceptar esta situación. Es un plan revolucionario dado por la sociedad japonesa para desarrollar completamente baterías de estado sólido que son reconocidas como la próxima generación de baterías. Según las pistas del diseño de Japón en el campo de las baterías de estado sólido, se puede concluir que esto no será un "cañón de aire".

En el campo de las baterías de estado sólido, Japón se centrará de manera constante y constante en el estilo coherente de la tecnología central.

Antes de la financiación formal, para asegurar el dominio de la batería de estado sólido automotriz global, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón está considerando postularse ante la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) para promover el desarrollo de estándares internacionales.

En abril de 2018, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria y la Agencia de Desarrollo de Tecnología de la Industria de la Nueva Energía (NEDO) de Japón anunciaron que desarrollarán un método de evaluación de prueba de baterías de litio totalmente de estado sólido que refleje los estándares y especificaciones internacionales dentro de 2022 la estandarización internacional. estrategia para baterías de litio de estado sólido.

Además de la superconciencia expresada a nivel de las reglas del mercado, el enfoque de la investigación sobre la tecnología de baterías de estado sólido en un gran número de universidades, instituciones y empresas en Japón ha proporcionado un poder duro sólido para que Japón promueva la industrialización de sólidos -baterías de estado.

Universidad / institución

En 2011, el profesor Takuno de la East University of Technology y otras personas y Toyota Motor desarrollaron conjuntamente un nuevo electrolito sólido y, posteriormente, mejoraron el material cambiando el tipo de elemento. En 2016, la conductividad iónica del electrolito sólido fue más del doble que la del electrolito orgánico. La densidad de energía de la batería es más de 3 veces. Después de que el prototipo de batería sólida se cargó y descargó repetidamente en el laboratorio 1.000 veces, la capacidad apenas se atenuó.

En 2014, el profesor Yamada y otros en la Universidad de Tokio usaron un electrolito de alta concentración para reducir el tiempo de carga de la batería a 1/3 de una batería típica de iones de litio y lo lograron. El electrolito espeso y difícil de quemar desarrollado en 2017 utiliza el fosfato de trimetilo retardante de llama como disolvente orgánico. Cuando se calienta a 200 grados Celsius, producirá una llama que puede extinguir la llama e incluso tiene un agente extintor de incendios de batería de iones de litio.

La Universidad Koji de Okayama, profesora de Occidente, ha desarrollado con éxito un electrodo positivo relacionado con carga-descarga positiva. Recubriendo la superficie de la partícula del material del electrodo positivo con partículas que contienen titanio y rutenio, la batería de prueba puede tener 5 veces la velocidad de carga de una batería de iones de litio convencional.

Además, Takada Hiroshi, subdirector del Instituto Nacional de Investigación de Materiales de Japón, ha desarrollado un nuevo sistema de material de ánodo que puede aumentar la capacidad del ánodo a aproximadamente 10 veces la de las baterías de iones de litio existentes, y se espera que la capacidad de la batería aumente. en aproximadamente un 50%.

La empresa líder en vidrio óptico Ohara Seisakusho (Mitsui) también ha desarrollado un material aditivo de vidrio que puede suprimir la reducción de capacidad en condiciones de carga rápida y baja temperatura: LICGC. Cuando LICGC se mezcla en un material de electrodo positivo de batería sólida, se descarga rápidamente a una velocidad de 3 veces la velocidad de carga de la batería, que es aproximadamente un 40% más grande que la de una batería de iones de litio convencional, y aproximadamente un 25% a una temperatura de menos 20ºC.

Toyota

Entre las empresas japonesas, Toyota es reconocida como una de las empresas más autorizadas en el campo de las baterías de estado sólido.

Ya en 2010, Toyota introdujo una batería de estado sólido de sulfuro. Para 2014, se informó que la densidad de energía del prototipo de batería de estado sólido de Toyota había alcanzado los 400Wh / kg. En febrero de 2017, las patentes de baterías de estado sólido de Toyota alcanzaron las 30, superando con creces a otras empresas.

En octubre de 2017, Toyota anunció que había invertido más de 200 personas para acelerar el desarrollo de la tecnología de baterías de estado sólido. En diciembre del mismo año, Toyota y Panasonic anunciaron que desarrollarían conjuntamente baterías totalmente de estado sólido para promover la popularización de los vehículos eléctricos a través de la tecnología avanzada de baterías.

En el mismo mes, Toyota anunció una vez más que planea lanzar 10 vehículos eléctricos en 2020 y comercializar la próxima generación de baterías de estado sólido. Posteriormente, la noticia fue confirmada por el ejecutivo de Ingeniería de Materiales de Toyota, Shigeki Suzuki, y luego de esta noticia, Toyota realizará plenamente la comercialización de baterías totalmente de estado sólido para 2020.

TDK

TDK es una marca de la industria electrónica muy conocida en Japón. Durante mucho tiempo ha sido líder en el campo de las materias primas y los componentes electrónicos. ATL, que es bien conocida por el pueblo chino, es una subsidiaria de TDK.

En noviembre de 2017, TDK anunció que había desarrollado la primera batería sólida totalmente cerámica del mundo que utiliza tecnología SMD pequeña para cargar y descargar: CeraCharge, nuevo tamaño de batería 4.5 × 3.2 × 1.1 mm, voltaje nominal 1.4V, capacidad 100μAh, el El número de ciclos de carga y descarga puede exceder 1000 veces, y se espera que se produzca en masa y se envíe en la primavera de 2018.

Según informes de los medios japoneses, TDK utilizará la fábrica austriaca para lograr CeraCharge con una producción mensual de 20.000-30.000.

Para realizar el plan de producción en masa, TDK también planea invertir 100 mil millones de yenes en inversión en equipos entre 2018 y 2020. El objetivo es aumentar los ingresos de los productos de aplicación de películas, incluidas las baterías de iones de litio, en un 60% en 2016 en comparación con 2016 aproximadamente. 400 mil millones de yenes.

Murata Manufacturing Co., Ltd.

En 2005, Murata Manufacturing Co., Ltd., un fabricante profesional de componentes electrónicos en Japón, anunció el desarrollo de baterías secundarias de iones de litio de alta potencia. En 2015, comenzó la producción en masa de baterías secundarias de iones de litio de pequeño tamaño utilizando titanato de litio.

En 2016, debido a la contracción de los ingresos comerciales principales originales, Murata obtuvo un precio de 17.5 mil millones de yenes, que se transfirió al negocio de baterías de Sony. Sony se dio cuenta de la comercialización de la primera batería de iones de litio del mundo. En esta transacción, Sony transferirá la solidez técnica y la experiencia comercial acumulada en el negocio de las baterías a Murata.

Sobre esta base, Murata se ha fijado el objetivo de ampliar aún más el negocio de las baterías de iones de litio. Según el plan, Murata lanzará baterías de estado sólido al mercado alrededor de 2019.

Además, NGK de Japón, Mitsubishi Gas Chemical, Toray, Panasonic, Sumitomo Chemical y otros fabricantes también expresaron optimismo sobre las perspectivas del mercado de todas las baterías de estado sólido, está acelerando el desarrollo de materiales relacionados.

El objetivo de Mitsubishi Gas Chemicals es desarrollar electrolitos sólidos para baterías totalmente de estado sólido para 2020 y llevar al mercado materiales de batería de nueva generación lo antes posible.

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