Litiummetallbatterier er de neste 30 årene for batteriindustrien
"Ignoring environmental issues is betraying the next generation." This was Obama's final advice in his farewell speech.
I 2008 gikk Obama inn i Det hvite hus med en rekke forpliktelser for å takle klimaendringer: å kvitte seg med avhengigheten av Midtøsten-olje og kraftig utvikle ren energi. Siden den gang har USA lagt inn på veien for rask utvikling av ren energi.
På amerikanske høyskoler og universiteter har også ren energi blitt et hett forskningstema. Hu Qichao, som studerte for en doktorgrad i anvendt fysikk ved Harvard University på den tiden, satte sitt fokus på bruken av batteriteknologi.
Hu Qichao, som er dedikert til å bruke teknologi til livet, ønsker ikke å la forskningsresultatene sine gå på hylla. Etter å ha sagt farvel til to unge professorer som fokuserte på grunnforskning, startet Hu Qichao endelig sin anvendte forskning på litiummetallbatterier under veiledning av den tredje professoren, som også la et solid grunnlag for fremtidig utvikling.
I 2012 erklærte A123, den største produsenten av litium-ionbatterier i USA, konkurs. Dette batteriselskapet dukket opp fra høyskoler og universiteter for å la den amerikanske akademiske kretsen se muligheten for landing av batteriteknologi, men konkursen legger også et lag på fremtidig utvikling. skygge.
"Surfing the small waves is about how you behave when everything is going well, while surfing the big waves is about how you behave when everything is not going well." At that time, Hu Qichao stood on the cusp of the storm and founded SolidEnergySystems Massachusetts Solid Energy Company with full of enthusiasm , which is today's SES, opened his own "lithium metal battery" road.
I juli i år kunngjorde SES den formelle fusjonen med det berømte oppkjøpsselskapet Ivanhoe Capital. SES forventes å noteres på New York Stock Exchange som en SPAC innen utgangen av dette året. Det sammenslåtte selskapet vil bli et av få børsnoterte selskaper i verden for kraftlitium-ionbatterier, og den første leverandøren av litiummetallbatterier i verden som blir handlet på markedet.
On November 4th, SES held its first SESBatteryWorld event and announced the Apollo lithium metal battery with a capacity of 107Ah, which is currently the world's largest lithium metal battery with a single capacity. At the same time, SES also announced that it is building a super factory in Jiading, Shanghai.
I følge Yiou Automobile har Apollo-batteriet en kapasitet på opptil 107Ah, veier bare 0,982 kg og har en energitetthet på 417Wh/kg og 935Wh/L. Etter 10 timer, 3 timer og 1 time med utladingstester ved romtemperatur, viste Apollo-batterier høy ytelse. kapasitet og energitetthet.
Meanwhile, SES' Shanghai Gigafactory is scheduled to be completed in 2023, with a total area of 30,000 square meters. The super factory is located in Shanghai Jiading International Automobile City. After completion, the output will reach 1GWh, which will be the world's largest lithium metal battery factory.
Litiummetallbatterier er de neste 30 årene for batteriindustrien
I løpet av de siste 150 årene har det vært 5 teknologiske revolusjoner i batteriindustrien, bly-syrebatterier i 1870, nikkel-kadmiumbatterier i 1900, alkaliske batterier i 1930, nikkel- hydrogenbatterier i 1960, og litium-ionbatterier i 1990. Hu Qichao sa at i 2020 vil batteriindustrien innlede en ny revolusjon utover litium-ionbatterier. Denne gangen er hovedpersonen litiummetallbatteriet (Li-Metal).
Sammenlignet med litium-ionsystemer har solid-batterier som bruker litiummetall som negativ elektrode, bedre ytelse, sikkerhet, resirkulerbarhet og lavere kostnader. Men på grunn av begrensninger i materialer og prosesser er alle-solid-litiummetallbatterier bare en drøm for Nanke.
Ved begynnelsen av etableringen av SES spesialiserte Hu Qichao seg innen alle-solid-litiummetallbatterier. Da han krysset elven ved å kjenne på steinene og snuble underveis, fant han til slutt en mulig batterioptimaliseringsvei mellom litium-ion-batterier og alle-solid-litiummetallbatterier{{5 }}hybrid litiummetallbatterier, det vil si 60 prosent av det positive elektrodematerialet og litium-ionbatterier er fullstendig. Tilsvarende bruker 40 prosent av den negative elektroden litiummetall og spesielle elektrolyttmaterialer.
The improvement of energy density and the reduction of production costs are the optimal path for power lithium-ion batteries and the core competitiveness of battery suppliers. Compared with traditional lithium-ion batteries, SES's hybrid lithium-metal battery has faster charging speed, higher energy density, lower cost and safer material itself with the same output and the same cathode material.
As a developer and manufacturer of high-performance rechargeable hybrid lithium metal batteries for electric vehicles, SES's products have gone out of the laboratory and started product verification with some car companies. At present, SES has signed a joint development agreement with GM and Hyundai Motor to conduct sample research and development. It is expected to be officially installed on the road in 2025.
"Replacing lithium-ion batteries with hybrid lithium metal batteries will not be a one-step process, but a gradual replacement." Power lithium-ion batteries will move towards lithium metal batteries in the future, and SES has opened up a new path for global car companies and the power lithium-ion battery industry. A door to a new world.
'Digital twin' is a new way to keep batteries safe
21. april 2019 antente en Tesla Model S spontant i den underjordiske garasjen i Xuhui, Shanghai; 16. mai samme år antente en Weilai ES8 spontant i den underjordiske garasjen i Jiading, Shanghai; 27. juni annonserte NIO en tilbakekalling av 4803 ES8-er på grunn av batteriproblemer, til en pris av 500 millioner yuan.
Battery safety has become a dread in the hearts of electric vehicle users, just like the blind box, no one wants to be the "hidden model" to be drawn.
Automakers also don't want to incur huge recall costs for battery safety.
Bruken av AI-algoritmer for å overvåke batterisikkerhet blir gradvis en trend. For tiden driver Tesla, Weilai og andre bilselskaper med batteristyring, men de begynner først å overvåke etter at batteriet er tatt i bruk.
More stringent data monitoring in the battery development process will be the "sweet pastry" in the battery field in the future. Hu Qichao believes that the current market for battery safety monitoring software development is still at an early stage, and will usher in great development in the next 3-5 years.
Based on this kind of thinking, Hu Qichao also made a big fuss about battery safety monitoring, taking the development of battery safety monitoring software as another core business of SES. Hu Qichao admitted that compared with all-solid-state batteries, lithium metal batteries still cannot achieve absolute safety, but this defect can be solved by predicting potential safety hazards through SES's artificial intelligence-based battery safety algorithm.
The battery safety "digital twin" proposed by SES monitors the battery parameters 24 hours a day from the production line, quality management to boarding, so as to accurately understand the battery health status, predict safety accidents in advance, and prevent problems before they occur.
Fire-plasseringsoppsett, tre-bein parallell
I august 2018 ble Massachusetts Goneng Shanghai Company etablert.
Utviklingen av batterier er delt inn i tre trinn: materialutvikling, industriell utvikling av batterier og batteriproduksjon. Hu Qichao avslørte at selv om USA har flere ressurser innen materialforskning og utvikling, har landet mitt en mer komplett industriell kjedestøtte innen battericelleutvikling. Produksjonen av batterier vil bli tilrettelagt i henhold til plasseringen av depotet.
SES har for tiden nøkkelkontorer i fire byer: Boston, Shanghai, Singapore og Seoul.
Blant dem er Singapore hovedkvarteret til Control Investment; Boston-anlegget er hovedsakelig ansvarlig for samarbeid med GM, med fokus på kjemisk, material- og algoritmeforskning og -utvikling, samt et pilotanlegg; og Jiading-anlegget i Shanghai er høydepunktet for fremtidige produksjonsoppgaver, ansvar og oppgaver. De mest komplekse - der er både produksjonsprosessutvikling, samt batteri-, modul- og BMS RD-avdelinger og store pilotanlegg.
Når det gjelder forretninger, vil SES samtidig fremme tre parallelle utviklingsretninger: Hermes, en ny materialutviklingsplattform, Apollo, en-kvalitet for utvikling av store celleproduksjonsprosesser i bilindustrien, og Avatar, en sikkerhetsprogramvare for kunstig intelligens for overvåking av batteri. Helse. Masse-produsert neste-generasjons kraftlitium-ion-batteriteknologi tilfører industrien.
Følgende er utdrag fra det eksklusive intervjuet med Hu Qichao av Yiou Auto:
(1) Yiou Automobile: Du har vært engasjert i forskning av fysikk, hva er muligheten for deg til å begynne å kontakte forskning og utvikling av batteriteknologi?
Hu Qizhao: Da jeg begynte å studere for en doktorgrad i anvendt fysikk i 2008, da Obama tiltrådte, begynte USA å fremme byggingen av ren energi kraftig, så jeg bestemte meg for å vie meg til forskningen av ren energiteknologi med mer praktisk bruksverdi. Batteriteknologien fanget oppmerksomheten min.
My academic career was full of ups and downs. In the first year of my Ph.D., I followed two young professors to conduct basic research on solar cells, but the topic that was too far from reality made me confused, and I was "fired" twice. Until I met my third professor, with his support, I began to pay more attention to practical applied research, which also laid a good knowledge and technical foundation for my subsequent entrepreneurship.
(2) Yiou Automobile: Hva er forretningsoppsettet til SES?
Hu Qichao: Når det gjelder forretningsoppsett, har vi lagt merke til to trender: For det første vil litiummetallbatterier gradvis erstatte litiumionbatterier og bli et nytt batterimaterialvalg; For det andre vil AI-teknologi hjelpe batterileverandører til å utføre strengere overvåking av batterisikkerhet.
Basert på dette deler vi kjernevirksomheten til SES i tre deler: utvikling av litiummetallmaterialer, produksjon av elektroder og celler, og utvikling av programvare for batterisikkerhetsovervåking.
Videre, selv om mye av teknologiutviklingen vår kommer fra USA, fra et globalt perspektiv, har mitt land og Sør-Korea mer komplett batteriindustrikjedestøtte. Derfor legger vi materialutviklingsvirksomhet i Boston, og batteriproduktutvikling er hovedsakelig i Shanghai. og Sør-Korea, og etablerte to RD-sentre i Boston og Shanghai for å utvikle produkter for behovene til amerikanske kunder og kunder i andre land rundt om i verden.
Generelt vil både mitt land og USA være kjerneregionene for vår fremtidige bedriftsutvikling.
(3) Yiou Automobile: Hvilken innvirkning tror du fremtidig transport, som flyvende biler, batteribytteteknologi vil ha på batteriproduksjonen?
Hu Qichao: Når det gjelder batterier, er om bilen flyr eller ikke flyr én ting, men når det gjelder overvåking av batterisikkerhetsdata, vil flygende biler medføre store endringer i fremtiden. Sammenlignet med lademodus vil batteribyttemodus være mer foretrukket av batterileverandører, fordi batteriladingen i batteribyttemodus vil bli utført i et mer kontrollerbart miljø, som bedre kan sikre sikkerheten til batteriet. Utviklingen av modellen avhenger også av utviklingen og valg av markedet.
