¿Cuál es la dirección futura de los materiales de las baterías de litio y la nueva industria energética?

"En los próximos cinco años, la industria de las baterías de litio marcará el comienzo de un gran desarrollo, o durará diez años. Con el ternario, la batería de metal sólido se desarrollará aún más". Xiangqian Xiao, un conocido experto en material e industrialización de baterías de litio, dijo recientemente. Xiangqian Xiao aceptó una entrevista con el reportero y analizó en profundidad la dirección de desarrollo futuro de los materiales de las baterías de litio y la nueva industria energética.

En los últimos años, la industria automovilística mundial de nuevas energías ha experimentado un crecimiento explosivo. La industria del automóvil de nueva energía de China está respaldada por políticas, con ventas que alcanzaron 777,000 en 2017. Beneficiándose del desarrollo explosivo de vehículos eléctricos, la demanda de baterías de energía está creciendo más rápido que las baterías digitales y de almacenamiento de energía 3C, y el espacio de mercado es enorme en el futuro. Se estima que en 2020, se espera que la escala de la industria de baterías de litio de China supere los 160 mil millones de yuanes. Se puede decir que el mercado chino de baterías de litio ha entrado de antemano en la era de las baterías eléctricas.

Xiao Xiang ha estado profundamente involucrado en el campo de las nuevas energías durante 20 años y ahora es un ejecutivo de Qingdao Dry Transportation High-Tech New Materials Co., Ltd.Al revisar el desarrollo de la industria de las baterías de litio, Xiao Xiang suspiró que el progreso de los últimos años puede describirse como "sorprendente" y "velocidad rápida".

En 1972, M. Stanley Whittingham y otros desarrollaron conjuntamente baterías de iones de litio. Sin embargo, estuvieron en la etapa de laboratorio durante unos 30 años. Debido a factores como la tecnología y el costo, no se pudo lograr la industrialización y comercialización. Las baterías eléctricas siempre han estado dominadas por baterías de plomo-ácido. Con el desarrollo de productos electrónicos, las baterías de estado sólido o las baterías coloidales han avanzado mucho. La industria 3C utiliza principalmente baterías de níquel-hidrógeno, pero su densidad de energía está limitada por las limitaciones de los propios materiales. El costo no se puede reducir significativamente de manera efectiva, el número de ciclos y la "memoria" hacen que su vida útil sea muy limitada. Una serie de problemas como la protección del medio ambiente determinan que este solo se pueda utilizar por etapas, y es necesario abrir nuevos rumbos.

Al entrar en el siglo XXI, después de un largo período de exploración, la industria ha establecido gradualmente la dirección de desarrollo de las baterías de iones de litio, pero no se ha establecido en la dirección específica y todavía se encuentra en un estado de exploración. "Debido a las razones técnicas en ese momento, el óxido de cobalto de litio se usó principalmente como material de electrodo positivo, pero el óxido de cobalto de litio es costoso, tiene una gran toxicidad, contaminación ambiental, rendimiento de ciclo deficiente y solo se puede usar temporalmente para baterías 3C. teléfonos móviles y computadoras portátiles. Las baterías de otros dispositivos electrónicos portátiles se preparan principalmente utilizando óxido de cobalto de litio como material de electrodo positivo ". Xiangqian Xiao dijo: "El uso de vehículos de nueva energía y la industria de almacenamiento de energía es grande, mucho mayor que la industria 3C, la cantidad de cobalto utilizada en el óxido de cobalto de litio. Grande, pero la naturaleza limitada del cobalto también es difícil de soportar".

Con la dirección general de la batería de litio es básicamente clara, el espacio es enorme, pero la dirección de la relación de metal específica necesita exploración técnica. Con este fin, la primera ola de desarrollo de China en 2004-2006, como el auge de la industria fotovoltaica original, pero sigue siendo saludable, no simplemente ciego. La empresa representada por BYD invirtió mucho. En ese momento, BYD anunció que invertiría 5 mil millones de yuanes para desarrollar fosfato de hierro y litio. A nivel internacional, los japoneses Mitsui, Matsushita y Samsung de Corea del Sur están a la cabeza, y la brecha entre ellos es de aproximadamente dos años.

“ Debido a la inversión recalentada, ha sido ampliamente criticada en la industria, pero la inversión ha promovido enormemente el progreso tecnológico y ha convertido a China en un país importante en la industria de las baterías de litio. Al mismo tiempo, el progreso tecnológico, las políticas nacionales, el mercado interno y la demanda potencial han determinado la salud relativa de la industria. No tomará el viejo camino de la industria fotovoltaica ”. Xiangxiang Xiao cree que aunque la industria ha entrado en el período de integración, el progreso tecnológico no se ha detenido y el fosfato de litio y el manganato de litio han madurado gradualmente, lo que ha promovido el desarrollo de la industria. Alrededor de 2010, la industria se dio cuenta gradualmente de que el ternario y el manganato de litio serían materiales catódicos prometedores para las baterías de litio. Después de dos rondas de integración, el país anunció la política de desarrollo de vehículos de nueva energía en 2015, los subsidios son mayores y la industria está dando la bienvenida a grandes oportunidades de desarrollo.

Xiangqian Xiao dijo que la dirección ternaria es clara y, junto con el rápido avance de la tecnología, el costo de las baterías se ha reducido a una tasa promedio del 15-20% en los últimos años y pronto llegará a una era en la que los vehículos eléctricos no son subvencionado y competitivo. Ternario es un concepto amplio. En la actualidad, la corriente principal nacional 523 se ampliará en exceso a 622. Por supuesto, 622 también es excesivo, y eventualmente se actualizará a 811. La tecnología de laboratorio del ternario de sorgo NCA níquel-cobalto aluminato y NCM níquel-cobalto-manganato es hasta 500 kilómetros. Tesla anunció casi 900 kilómetros. El manganato de litio 5V también es un gran avance en los materiales de cátodos, pero es compatible. La tecnología también debe abrirse paso, como electrolitos de alta gama, baterías, etc.

En opinión de Xiangqian Xiao, la brecha entre los países nacionales y extranjeros es principalmente en términos de pureza y rendimiento, por lo que el precio de las baterías de alta gama no es dominante. El progreso tecnológico de la industria es rápido y hay un progreso obvio cada año. Incluso trimestralmente, combinado con la disponibilidad de materiales, seguridad, bajo costo, capacidad específica, portabilidad, dirección de uso, etc., el futuro será una variedad de flores de acuerdo a las diferentes necesidades de desarrollo. Si bien el material del ánodo también sufrirá cambios importantes, las baterías de litio de estado sólido de metal probablemente serán una dirección muy prometedora. "Fosfato de hierro de litio actual, ternarias y otras baterías de iones de litio en el proceso de descarga, la temperatura de la batería aumenta gradualmente, la seguridad absoluta es difícil de resolver por la propia batería, la batería de estado sólido de litio metálico es el objetivo final de la batería de litio . "

"El futuro de la industria será más maduro, las perspectivas serán más brillantes y la energía sufrirá cambios revolucionarios. Los sistemas de almacenamiento de energía renovable y distribuida y la inteligencia formarán un nuevo sistema de reciclaje ecológico de energía verde". Dijo Xiangqian Xiao.

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