Los japoneses han elevado las baterías de estado sólido a un estado de alta preparación estratégica para volver a la energía de litio.

Los japoneses están ansiosos por regresar al 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 de Japón está afiliado al Departamento Central de Japón. Es principalmente responsable de mejorar la vitalidad de la economía privada, asegurar el desarrollo fluido de las relaciones económicas exteriores, asegurar el desarrollo económico e industrial, hacer que el suministro de recursos minerales y energía sea estable y mantener la eficiencia.

La determinación de Japón de aprovechar la altura dominante del sector de baterías de estado sólido es evidente en el aumento de las baterías de estado sólido a una altura estratégica nacional y la reunión de las principales fuerzas de la cadena industrial nacional. La recuperación de la cuota de mercado de las baterías incautadas por empresas chinas y surcoreanas fue interpretada por los medios japoneses como uno de los objetivos del gobierno para aumentar la investigación y el desarrollo de baterías totalmente sólidas.

Las empresas japonesas representaron alrededor del 70 por ciento de la participación mundial de baterías de automóviles en 2013, según datos producidos por Japan Economic News, pero su participación de mercado cayó al 41 por ciento en 2016 a medida que las empresas chinas y surcoreanas se aceleraron.

En 2013, las baterías de litio fueron de hecho la "línea divisoria" para el desarrollo de baterías de litio. Antes de eso, las baterías de litio se utilizaban principalmente en el campo de la electrónica de consumo. El mercado estaba maduro y estable. Desde 2013, los vehículos de nueva energía han comenzado a crecer rápidamente en todo el mundo y la industria de las baterías eléctricas se ha vuelto más poderosa que nunca.

Aunque Japón (la primera batería de iones de litio del mundo fue producida en masa por primera vez por la compañía SONY de Japón en 1991), que ocupa la ventaja inicial de la industrialización de la tecnología de energía de litio, ha compartido plenamente los dividendos de la industria de energía de litio, está bajo la influencia de las políticas, los mercados y las estrategias de desarrollo. Bajo la influencia de, Frente a la feroz ofensiva de las empresas de baterías chinas y coreanas en ascenso, Japón solo ha logrado mantener una contracción pasiva en el área de la energía de litio en los últimos años.

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

Obviamente, esta situación no es aceptable para el gobierno y las empresas japonesas, y el desarrollo de baterías sólidas que son reconocidas como la próxima generación de baterías es un plan roto dado por la sociedad japonesa. De acuerdo con las pistas del diseño japonés en el campo de las baterías de estado sólido, es básicamente seguro que esta no será una "pistola vacía".

En el sector de las baterías de estado sólido, Japón se mantendrá estable, centrándose al máximo en la tecnología central del estilo consistente de visualización.

Antes de la financiación formal, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón consideró postularse ante la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) para promover el desarrollo de estándares internacionales con el fin de garantizar el dominio de las baterías totalmente sólidas montadas en vehículos a nivel mundial.

En abril de 2018, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón y la Agencia de Desarrollo Integral de Tecnología de la Industria de la Nueva Energía de Japón (NEDO) anunciaron que lo limitará hasta 2022 para formular un método de evaluación de prueba de batería de litio totalmente sólido que refleje los estándares internacionales. y especificaciones, y formular conjuntamente un vehículo. La estrategia de estandarización internacional para baterías de litio totalmente sólidas.

Además de la superconciencia expresada a nivel de las reglas del mercado, un gran número de universidades, instituciones y empresas japonesas se centraron en la investigación en el campo de la tecnología de baterías de estado sólido, lo que proporcionó una sólida fortaleza a Japón para promover la industrialización. de baterías de estado sólido.

Colegios / instituciones

En 2011, el profesor Takino 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 Shantian Chunfu de la Universidad de Tokio y otros utilizaron altas concentraciones de electrolitos para reducir el tiempo de carga de la batería a 1/3 de la batería de iones de litio habitual y lo consiguieron. En 2017, el desarrollo de un electrolito denso no inflamable, el uso de trimetilfosfato no inflamable como disolvente orgánico, calentado a 200 grados Celsius, producirá un vapor que puede extinguir las llamas e incluso tendrá el papel de un litio. -Agente extintor de baterías de iones.

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 Hedian, subdirector del Instituto Nacional de Investigación de Materiales de Japón, ha desarrollado un nuevo tipo de sistema de material negativo. Su capacidad negativa se puede aumentar 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 en esta etapa.

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 invertirá más de 200 personas para acelerar el desarrollo de la tecnología de baterías de estado sólido. En diciembre del mismo año, Toyota United Matsushita anunció que desarrollará conjuntamente baterías totalmente sólidas para promover la popularidad de los vehículos eléctricos a través de 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. La noticia fue confirmada más tarde por el ejecutivo de ingeniería de materiales de Toyota, Shigeki Suzuki, y seguida por la noticia de que Toyota comercializará baterías totalmente sólidas para 2020.

TDK

TDK es una marca famosa de la industria electrónica en Japón. Durante mucho tiempo ha ocupado una posición de liderazgo en el campo de las materias primas y los componentes electrónicos. ATL, que es conocida por los chinos, es una subsidiaria de TDK.

En noviembre de 2017, TDK anunció que había desarrollado la primera batería sólida totalmente cerámica del mundo, CeraCharge, con un nuevo tamaño de batería de 4,5 × 3,2 × 1,1 mm, utilizando tecnología SMD pequeña. La tensión nominal es de 1,4 V, la capacidad es de 100 μAh y el número de ciclos de carga y descarga puede superar las 1000 veces. Se espera que se produzca en masa en la primavera de 2018.

Según informes de los medios japoneses, TDK utilizará fábricas austriacas para lograr una producción mensual de 20.000 a 30.000 CeraCharge.

Para lograr el plan de producción en masa, TDK también planea invertir un total de 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 película delgada, incluidas las baterías de iones de litio, en un 60% en 2020 a partir de 2016. Aproximadamente 400 mil millones de yenes.

Oficina de producción de Murata

Murata Manufacturing Co., Ltd., un fabricante japonés de componentes electrónicos, anunció el desarrollo de baterías secundarias de iones de litio de alto rendimiento en 2005. En 2015, comenzó la producción en masa de pequeñas baterías secundarias de iones de litio con titanato de litio.

En 2016, debido a la disminución de los ingresos del negocio principal original, Murata Manufacturing Co., Ltd.puso un precio de 17.500 millones de yenes y se transfirió al negocio de baterías de Sony después de que Sony comercializara la primera batería de iones de litio del mundo. En el acuerdo, Sony transferirá la solidez técnica y la experiencia comercial que ha acumulado en el negocio de las baterías a Murata.

Sobre esta base, Murata estableció el objetivo de expandir aún más el negocio de las baterías de iones de litio. Según el plan, Murata Manufacturing Co., Ltd. introducirá baterías de estado sólido en el mercado alrededor de 2019.

Además, la japonesa NGK, Mitsubishi Gas Chemistry, Toray, Panasonic, Sumitomo Chemical y otros fabricantes también expresaron su optimismo sobre las perspectivas del mercado de baterías totalmente sólidas y están acelerando el desarrollo de materiales relacionados.

Mitsubishi Gas Chemistry tiene como objetivo desarrollar electrolitos sólidos para baterías totalmente sólidas para 2020 y llevar al mercado una nueva generación de materiales para baterías lo antes posible.

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