Tańsza bateria półprzewodnikowa z elektrolitem polimerowym wchodzi do produkcji, gdy Sunwoda ujawnia potencjał gęstości energii 700 Wh/kg

Jeden z pięciu największych producentów ogniw w Chinach, Sunwoda, rozpocznie w tym roku masową produkcję akumulatorów półprzewodnikowych na linii pilotażowej, a w 2026 roku zwiększy swoje moce produkcyjne.

Pierwsza generacja elektrolitu polimerowego firmy zaowocowała gotową do produkcji baterią półprzewodnikową, która oferuje gęstość energii 400 Wh/kg. To prawie podwaja średnią gęstość energii istniejących akumulatorów z ciekłym elektrolitem w masowych pojazdach elektrycznych lub elektrowniach, takich jak nowy Anker Solix który jest o 50% tańszy na Amazon, ale innym osiągnięciem Sunwoda jest koszt.

Ogniwa akumulatorowe z technologią półprzewodnikową mogą mieć wyższą pojemność i być z natury bezpieczniejsze dzięki brakowi lotnego ciekłego elektrolitu, ale nadal są dość drogie w produkcji przy niższych wolumenach. Ogłaszając swoją baterię półprzewodnikową o pojemności 400 Wh/kg, Sunwoda stwierdziła jednak, że będzie w stanie produkować ją masowo po kosztach porównywalnych do kosztów baterii baterie półstałe które zawierają 5% cieczy i 95% stałego elektrolitu.

Są one wykorzystywane jako technologia pomostowa przez producentów samochodów, takich jak NIO, którego 150 kWh pakiet pozwala na ET7 pozwala przejechać ponad 650 mil między ładowaniami. Największy na świecie producent akumulatorów CATL również określił baterie półprzewodnikowe jako dobry kompromis między wydajnością a ceną za kWh, więc jeśli całkowicie półprzewodnikowa bateria Sunwoda osiągnie parytet kosztowy z tymi, producenci samochodów z pewnością zwrócą na to uwagę.

Oprócz gotowego do produkcji akumulatora półprzewodnikowego o gęstości energii 400 Wh/kg, pięciu największych chińskich producentów ogniw stworzyło już prototyp akumulatora o gęstości 520 Wh/kg, podobnie jak ToyotacATL czy Samsung. Jego kompozytowa anoda 3D pomaga w transferze jonów, podczas gdy warstwa z drobnymi pęcherzykami zawierającymi środek naprawczy interfejsu naprawia stałą warstwę międzyfazową elektrolitu i zapobiega wzrostowi dendrytów, aby stłumić ich destrukcyjne skutki uboczne. Ten produkt wejdzie do produkcji około 2027 roku, kiedy większość innych producentów baterii półprzewodnikowych również rozpocznie swój własny proces masowej produkcji.

Do tego czasu Sunwoda spodziewa się jednak osiągnąć gęstość energii 700 Wh/kg w różnych prototypach, dzięki opatentowanej technologii elektrolitu polimerowego. Gęstość energii baterii półprzewodnikowych rekord należał dotychczas do największego chińskiego eksportera samochodów, firmy Chery. Niedawno ogłosił on, że w 2027 r. na drogach pojawią się pojazdy z baterią półprzewodnikową o pojemności 600 Wh/kg, reklamując to samo podejście do elektrolitu polimerowego.

Akumulator półprzewodnikowy Sunwoda ma porowatość katody wynoszącą zaledwie 5%, czyli pięć razy mniej niż jest to typowe, ale jego przewodnictwo jonów jest trzykrotnie zwiększone."Nanostrukturalna anoda o wysokiej entropii" ma siedmiokrotnie większą pojemność niż anody grafitowe i dwukrotnie dłuższą żywotność. Kompozytowa polimerowa membrana elektrolitowa Sunwoda znacznie ułatwia przewodnictwo jonów, ale jest również elastyczna i trwała. Powłoka interfejsu ogniwa jest również elastyczna, wykazując"wysokie przewodnictwo jonowe, silną przyczepność, wysoką ciągliwość i samoregenerację", jak twierdzi Sunwoda. Powstałe w ten sposób ogniwa o pojemności 20 Ah oferują żywotność na poziomie 1200 cykli i przeszły już testy penetracji gwoździem oraz testy bezpieczeństwa w temperaturze 200°C.

Obiecująca technologia jest również stale rozwijana w laboratoriach, ponieważ Chińska Akademia Nauk niedawno ogłosiła projekt elastyczny prototyp elastycznej baterii półprzewodnikowej z elektrolitem polimerowym, która może pochwalić się nawet o 86% wyższą gęstością energii niż obecne gotowe do produkcji baterie półprzewodnikowe, które wahają się od 350 Wh/kg do 400 Wh/kg, w zależności od producenta.

Baterie półprzewodnikowe o pojemności 500 Wh/kg, wcześniej uważane za teoretyczną granicę obecnej technologii, są już testowane w prototypowych pojazdach, takich jak Mercedes EQS, które mogą przejechać 750 mil na jednym ładowaniu, ale ich masowa produkcja jest planowana dopiero na 2027 r. i w małych partiach dla premium pojazdów elektrycznych klasy premium.