Les constructeurs automobiles se réunissent pour parier sur les batteries à semi-conducteurs. Quelles sont les chances de réussite de cet itinéraire technique ?

Mise à jour : 9 décembre 2021

"Qu'il s'agisse de Tesla et BYD, qui se battent à plein régime sur le championnat mondial des nouvelles énergies, ou de « Wei Xiaoli » qui vient de franchir la barre des 10,000 XNUMX en novembre, ils sont tous fans des batteries au lithium. Actuellement, les batteries au lithium fer phosphate et les batteries au lithium ternaire occupent la grande majorité du marché. Cependant, des problèmes tels que la durée de vie et la sécurité des batteries au lithium existent toujours, et leur état n'est pas solide. Si la batterie au lithium sans souci Si l’on ne parvient pas à réaliser de nouvelles percées, le développement des véhicules électriques se heurtera à un goulot d’étranglement.

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Que ce soit Tesla et BYD, qui se battent à plein régime sur le championnat mondial des nouvelles énergies, ou « Wei Xiaoli » qui vient de franchir la barre des 10,000 XNUMX en novembre, ils sont tous fans de batteries au lithium. Actuellement, les batteries au lithium fer phosphate et les batteries ternaires au lithium occupent la grande majorité du marché. Cependant, des problèmes tels que la durée de vie de la batterie et la sécurité des batteries au lithium existent toujours et leur état n'est pas solide. Si la technologie des batteries au lithium ne parvient pas à faire de nouvelles percées, le développement des véhicules électriques se heurtera à un goulot d'étranglement.
  
Les batteries lithium-ion ont été commercialisées pour la première fois en 1991. À l'heure actuelle, les batteries lithium-ion liquides sont devenues la voie technique la plus utilisée dans le domaine des véhicules à énergies nouvelles, mais les progrès technologiques ont été relativement lents. Ces dernières années, les batteries à semi-conducteurs ont été considérées comme continuant à consolider la position des batteries lithium-ion. Contrairement aux batteries lithium-ion couramment utilisées aujourd'hui, les batteries à l'état solide sont des batteries qui utilisent des électrodes solides et des électrolytes solides, remplaçant l'électrolyte des batteries au lithium précédentes et améliorant considérablement la densité énergétique des batteries au lithium.
  
Les batteries électriques ont été saluées comme le « cœur » des véhicules électriques. Une technologie révolutionnaire de batterie à semi-conducteurs a été développée pour résoudre des problèmes tels que l'autonomie de croisière et la sécurité qui entravent la promotion généralisée des véhicules électriques. Celui qui maîtrise cette technologie en premier sera en compétition à l'avenir. Avoir un plus grand droit de parole au milieu. Afin d'accélérer la transformation de l'électrification, des géants automobiles multinationaux tels que Nissan, Toyota, BMW et Mercedes-Benz se sont déployés dans le domaine des batteries à semi-conducteurs. Le nombre de joueurs sur cette piste continue d'augmenter. Récemment, il a été signalé que des entreprises technologiques telles que Xiaomi et Huawei ont également commencé à entrer dans le jeu. Bien que les batteries à semi-conducteurs gagnent progressivement du terrain dans l'industrie automobile, car leur production commerciale en série est difficile à réaliser à court terme, cette voie technique est encore controversée.
  
Le boom des batteries à semi-conducteurs frappe
  
Récemment, Nissan Motor Company a publié la « Nissan Motor 2030 Vision » et prévoit d'investir 2 112.84 milliards de yens (5 milliards de yuans au taux de change du jour) au cours des 2028 prochaines années pour accélérer le déploiement de produits d'entraînement électrique et d'innovation technologique. Ce qui a beaucoup attiré l'attention, c'est que Nissan a également annoncé le calendrier de production en série de batteries à l'état solide et lancera des modèles électriques équipés de batteries d'origine entièrement à l'état solide (ASSB) d'ici l'exercice XNUMX. technologie de batterie à semi-conducteurs, cela va grandement promouvoir Nissan pour faire face à différents segments de marché et lancer des modèles électriques de plus en plus puissants. Dans le même temps, la batterie entièrement à semi-conducteurs peut réduire le temps de charge à un tiers de l'original.
  
Nissan continue de s'engager dans la recherche et le développement de la technologie des batteries lithium-ion tout en introduisant la technologie sans cobalt, et devrait réduire les coûts des batteries de 65% d'ici l'exercice 2028. Selon le plan, d'ici l'exercice 2028, les batteries entièrement à semi-conducteurs peuvent réduire le coût des blocs-batteries à 75 $ US par kilowattheure. Dans le même temps, grâce à une innovation continue, le coût sera encore réduit à 65 USD par kilowattheure à l'avenir pour réaliser des véhicules électriques et du carburant. Parité des coûts du modèle.

Il convient de noter qu'AESC, une société de batteries sous Nissan Motor, a été acquise par la société chinoise Envision Group en 2019. À l'heure actuelle, la première phase de l'usine de batteries Yuanjing AESC Wuxi Power a été mise en production. Comment le projet de batterie à semi-conducteurs de Nissan va-t-il avancer ? Le responsable de Nissan Motor a déclaré dans une interview avec un journaliste de China Business News que les batteries à semi-conducteurs sont développées conjointement par le département R&D interne de Nissan et des instituts de recherche scientifique externes, des partenaires et des fournisseurs. Une usine pilote devrait être construite à Yokohama, au Japon, au cours de l'exercice 2024.
  
Non seulement Nissan, mais de nombreux constructeurs automobiles ont lancé une attaque féroce contre les batteries à semi-conducteurs. Les constructeurs automobiles et les fabricants de batteries ont uni leurs efforts pour surmonter les difficultés. Toyota coopère avec Panasonic, Volkswagen a investi dans QuantumScape, une start-up américaine de batteries, et Ford et BMW ont investi dans Solid Power. La batterie tout solide de Solid Power peut théoriquement avoir une autonomie jusqu'à deux fois celle d'une batterie au lithium. BMW prévoit de commencer les essais routiers de véhicules équipés de batteries entièrement à l'état solide avant 2025 et de les mettre en vente avant 2030. Suite à la collaboration avec Hydro-Québec, Mercedes-Benz co-développe désormais également des batteries à l'état solide avec Factorial Energy.
  
Factorial Energy est un fabricant de batteries à électrolyte solide basé dans le Massachusetts, aux États-Unis. Cette start-up de batteries à semi-conducteurs de six ans élargit son cercle d'amis. Après Hyundai et Kia, Mercedes-Benz et Stellatis, le quatrième constructeur automobile mondial, sont récemment devenus ses nouveaux partenaires d'investissement stratégiques. Après avoir conclu une coopération stratégique avec Factorial Energy, Mercedes-Benz a déclaré qu'elle accélérerait le développement de la technologie des batteries à semi-conducteurs et développerait conjointement la technologie de batterie de nouvelle génération tant attendue. L'objectif est de commencer à tester des prototypes de batteries en 2022, et en même temps de transporter un petit nombre de produits électriques Mercedes-Benz avec de nouveaux produits de batteries. La voiture sera sur la route dans les cinq prochaines années. Le PDG de Stellantis, Carlos Tavares, pense également que les batteries à semi-conducteurs de Factorial Energy accéléreront le délai de mise sur le marché des nouveaux véhicules électriques. La société lancera le premier véhicule électrique à technologie de batterie à semi-conducteurs en 2026 et passera aux batteries à semi-conducteurs de manière plus rentable. La technologie.
  
Les constructeurs automobiles et les fabricants de batteries nationaux accélèrent également le déploiement de batteries à semi-conducteurs. SAIC et GAC ont respectivement dirigé le financement des cycles E+ et E++ de la société de batteries à semi-conducteurs Qingtao Development. Récemment, une autre entreprise de batteries à semi-conducteurs a reçu un financement. Tianyan Check montre que Weilan New Energy a finalisé un tour de table C d'environ 500 millions de yuans. Les investisseurs comprennent Xiaomi Group, Huawei Technologies, IDG Capital, Weilai Capital et Yuntai Capital. La valorisation de cette ronde de financement de garde Lanxin Energy atteint 50, 100 millions de yuans. Cependant, des entreprises telles que Xiaomi et Huawei n'ont pas répondu à cette nouvelle.
  
Au début de cette année, NIO a sorti une batterie à semi-conducteurs de 150 kWh le jour du NIO. La batterie à semi-conducteurs peut atteindre une densité d'énergie ultra-élevée de 360Wh/kg. La berline NIO ET7 équipée de ce pack batterie aura une autonomie de plus de 1,000 2022 kilomètres. Le lancement du produit est prévu en XNUMX. Livraison au quatrième trimestre de l'année. L'industrie spécule que le fournisseur de la batterie pourrait être Weilan New Energy. Weilai a déclaré dans une interview avec un journaliste de China Business News qu'il n'y avait aucune nouvelle information à divulguer pour le moment.
  
Le fournisseur actuel de batteries d'alimentation de NIO, Ningde Times, développe également des batteries à semi-conducteurs. Concernant la recrudescence de la recherche et du développement sur les batteries à semi-conducteurs, le président du Ningde Times, Zeng Yuqun, a déclaré publiquement cette année qu'aucune des batteries à semi-conducteurs pouvant être intégrées dans les voitures d'ici 3 à 5 ans n'est toutes des batteries à semi-conducteurs. Il a mentionné que la gamme principale de batteries à l'avenir n'est pas nécessairement au lithium ternaire ou au lithium fer phosphate. Il y a des nouveautés à l'ère Ningde, mais il n'est pas commode de parler au monde extérieur. Concernant les progrès de la recherche et du développement de l'ère Ningde dans les batteries à semi-conducteurs, le responsable de la société a déclaré dans une interview à CBN qu'il n'y avait aucune nouvelle information à publier.
  
Les batteries à semi-conducteurs peuvent-elles devenir le nouveau leader ?
  
Bien que l'industrie attende avec impatience les batteries à semi-conducteurs, le coût élevé actuel et la technologie immature limitent la commercialisation des batteries à semi-conducteurs. Après que Weilai a publié la nouvelle des batteries à semi-conducteurs le jour du NIO, cela a déjà suscité de nombreux doutes.
  
Wu Hui, directeur général du département de recherche de l'Institut de recherche économique Ivy et doyen de l'Institut de recherche sur l'industrie des batteries de Chine, a déclaré dans une interview à un journaliste de China Business News que la nouvelle voiture de Weilai l'année prochaine devrait être équipée de semi-solide batteries, mais on ne sait pas s'il peut être réalisé. À court terme, les batteries à semi-conducteurs ne peuvent toujours pas être produites en série pour les véhicules électriques à grande échelle. La solution de compromis est une batterie semi-solide, ce qui réduit la quantité d'électrolyte utilisée.
  
L'analyse de Wu Hui a souligné que les problèmes actuels dans la commercialisation des batteries à semi-conducteurs incluent : la faible conductivité ionique des matériaux d'électrolyte solide ; grande impédance d'interface entre les électrolytes solides et les électrodes, mauvaise compatibilité d'interface et expansion volumique de chaque matériau pendant la charge et la décharge. Le rétrécissement conduit à une séparation facile de l'interface; des matériaux d'électrode qui correspondent à l'électrolyte solide doivent être conçus et construits ; le coût de production de la batterie est relativement élevé à ce stade.
  
Il existe un dicton dans l'industrie selon lequel le coût des batteries entièrement à l'état solide est plus de 4 fois supérieur à celui des batteries au lithium actuelles. Wu Hui pense qu'en l'absence de production de masse, il est impossible de comparer les coûts, mais le coût de ces batteries semi-solides est maintenant supérieur à 1 yuan/WH, et le coût des cellules de batterie au lithium liquide est d'environ 0.7 ~ 0.8 yuan. /WH (en termes de trois yuans). Le temps de production en série de toutes les batteries à l'état solide peut être d'environ 2030.
  
Visant les trois principaux points faibles de l'industrie que sont la durée de vie, la sécurité et la charge de la batterie des véhicules à énergie nouvelle, diverses technologies de batterie émergent les unes après les autres. Afin d'avoir un plus grand droit de parole, certains constructeurs automobiles nationaux et étrangers ont non seulement coopéré avec des fournisseurs de batteries dans le cadre de coentreprises, mais ont également participé personnellement au marché. Des constructeurs automobiles tels que Volkswagen et Tesla ont développé eux-mêmes une technologie de batterie et construit des usines de batteries.
  
Dans une interview récemment accordée à China Business News et à d'autres médias, le président du GAC, Zeng Qinghong, a déclaré que l'industrie automobile mondiale avait déjà lancé une bataille pour les talents en batteries. Les talents de base sont creusés. Grâce à la recherche et au développement indépendants au cours des dernières années, les technologies de l'entreprise telles que les batteries ultra-rapides et les batteries à plaques négatives en silicone éponge ont été réalisées.
  
Le GAC AION LX Plus, qui a été dévoilé au Salon de l'auto de Guangzhou le mois dernier, est équipé pour la première fois de la technologie exclusive de batterie à électrodes négatives en silicone spongieux auto-développée, et le CLTC a une autonomie de croisière complète allant jusqu'à 1,008 20 kilomètres. Cette technologie rend la feuille d'électrode négative en silicium à l'intérieur de la batterie souple et élastique comme une éponge, de sorte que l'expansion et la contraction du silicium pendant la charge et la décharge sont limitées et tamponnées. Dans le même temps, il absorbe également l'eau comme une éponge, permettant à l'électrode négative en silicium de profiter de la grande capacité et de la stocker. Plus d'énergie. Grâce à cette technologie, il est possible de réduire le volume de la cellule de batterie lithium-ion liquide de 14 % et le poids de XNUMX %. À l'avenir, le volume et le poids seront encore réduits et réduits de plus de la moitié. Bien que des percées aient été réalisées dans la durée de vie des batteries, la question de savoir si la technologie des cellules à électrodes négatives en éponge de silicium peut être popularisée dans le domaine des véhicules électriques n'a pas encore été testée par le marché.

À l'heure actuelle, l'involution des véhicules électriques et de la technologie des batteries devient de plus en plus grave. Alors que les constructeurs automobiles continuent de défier la difficile technologie des batteries au lithium liquide, ils doivent également envisager la voie technologique dominante à l'avenir. Afin d'augmenter les futures monnaies d'échange, certains constructeurs automobiles ont adopté des chemins de batterie diversifiés. Zeng Qinghong a déclaré que le groupe GAC accélérera le développement des piles à combustible à hydrogène et des batteries à l'état solide à l'avenir. À l'avenir, GAC développera certainement des batteries à semi-conducteurs. Cela nécessite non seulement une densité d'énergie, mais également le problème du non-chauffage, et la puissance, l'efficacité et l'énergie doivent être prises en compte, y compris sa plus petite taille. Maintenant que la conception est pratiquement en cours, l'itinéraire technique ne devrait poser aucun problème.
  
Dans une interview avec un journaliste de China Business News, un directeur du centre technologique d'une entreprise de véhicules à énergie nouvelle a déclaré que les batteries à semi-conducteurs doivent réaliser des percées matérielles. À l'heure actuelle, il n'y a pas de progrès évident dans ce domaine, et cela peut prendre dix ans pour y parvenir. À en juger par la tendance actuelle du développement, les piles à combustible à hydrogène sont plus adaptées à une utilisation dans le domaine des véhicules utilitaires en raison de leur plus grande taille, tandis que la principale voie technique et la direction de développement des véhicules de tourisme à énergie nouvelle sont principalement basées sur les batteries au lithium et à semi-conducteurs. les batteries sont plus susceptibles d'être équipées. .
  
Les piles à combustible à hydrogène et les batteries à l'état solide appartiennent à des voies techniques différentes. Il peut y avoir de nombreuses variables dans le processus de transformation des batteries lithium-ion de liquide à solide. Les batteries d'alimentation entrent dans la période « Printemps et automne et Royaumes combattants » de diverses voies techniques. Si les piles à combustible à hydrogène font d'abord une percée technologique majeure ou si d'autres nouvelles technologies de batteries sortent à mi-chemin, constitueront-elles une menace pour l'avenir des batteries à semi-conducteurs ?

Ouyang Minggao, académicien de l'Académie chinoise des sciences et vice-président de la China Electric Vehicles Association of 100, a récemment déclaré que les matériaux doivent être accumulés et que les batteries à semi-conducteurs seront utilisées dans des applications commerciales à grande échelle entre 2025 et 2030. Il a souligné que les batteries lithium-ion dureront longtemps. La limite supérieure de l'énergie spécifique de la génération actuelle de batteries lithium-ion est d'environ 300 wattheures par kilogramme. En 2025, la batterie tout solide de première génération avec une énergie spécifique à peu près équivalente à celle de la batterie lithium-ion à électrolyte liquide existante verra le jour. Après 2030, il y aura une deuxième génération de batteries tout solide utilisant de nouveaux matériaux positifs et négatifs. L'énergie spécifique passera à 500 wattheures par kilogramme. Il y aura également des batteries lithium-soufre à haute énergie spécifique et des batteries métal-air. Les batteries nano-ion sont maintenant apparues, mais les performances de tous les aspects ne peuvent pas répondre aux exigences des voitures hautes performances.
  
« Du point de vue du développement durable de l'industrie des batteries, on estime que les batteries lithium-ion existantes, y compris les batteries lithium-ion hybrides solide-liquide, seront toujours absolument dominantes avant 2030. L'industrialisation de la première génération tout- Les batteries à l'état solide représentent près de 1% du marché. Le moment pourrait être vers 2030. Après 2035, une nouvelle génération de batteries à l'état solide, potassium, magnésium, sodium, lithium-soufre et d'autres types de batteries entreront sur le marché. D'ici 2050, les batteries lithium-ion liquides pourraient être réduites à environ 20 %. Ouyang Minggao le pense.

Que ce soit Tesla et BYD, qui se battent à plein régime sur le championnat mondial des nouvelles énergies, ou « Wei Xiaoli » qui vient de franchir la barre des 10,000 XNUMX en novembre, ils sont tous fans de batteries au lithium. Actuellement, les batteries au lithium fer phosphate et les batteries ternaires au lithium occupent la grande majorité du marché. Cependant, des problèmes tels que la durée de vie de la batterie et la sécurité des batteries au lithium existent toujours et leur état n'est pas solide. Si la technologie des batteries au lithium ne parvient pas à faire de nouvelles percées, le développement des véhicules électriques se heurtera à un goulot d'étranglement.
  
Les batteries lithium-ion ont été commercialisées pour la première fois en 1991. À l'heure actuelle, les batteries lithium-ion liquides sont devenues la voie technique la plus utilisée dans le domaine des véhicules à énergies nouvelles, mais les progrès technologiques ont été relativement lents. Ces dernières années, les batteries à semi-conducteurs ont été considérées comme continuant à consolider la position des batteries lithium-ion. Contrairement aux batteries lithium-ion couramment utilisées aujourd'hui, les batteries à l'état solide sont des batteries qui utilisent des électrodes solides et des électrolytes solides, remplaçant l'électrolyte des batteries au lithium précédentes et améliorant considérablement la densité énergétique des batteries au lithium.
  
Les batteries électriques ont été saluées comme le « cœur » des véhicules électriques. Une technologie révolutionnaire de batterie à semi-conducteurs a été développée pour résoudre des problèmes tels que l'autonomie de croisière et la sécurité qui entravent la promotion généralisée des véhicules électriques. Celui qui maîtrise cette technologie en premier sera en compétition à l'avenir. Avoir un plus grand droit de parole au milieu. Afin d'accélérer la transformation de l'électrification, des géants automobiles multinationaux tels que Nissan, Toyota, BMW et Mercedes-Benz se sont déployés dans le domaine des batteries à semi-conducteurs. Le nombre de joueurs sur cette piste continue d'augmenter. Récemment, il a été signalé que des entreprises technologiques telles que Xiaomi et Huawei ont également commencé à entrer dans le jeu. Bien que les batteries à semi-conducteurs gagnent progressivement du terrain dans l'industrie automobile, car leur production commerciale en série est difficile à réaliser à court terme, cette voie technique est encore controversée.
  
Le boom des batteries à semi-conducteurs frappe
  
Récemment, Nissan Motor Company a publié la « Nissan Motor 2030 Vision » et prévoit d'investir 2 112.84 milliards de yens (5 milliards de yuans au taux de change du jour) au cours des 2028 prochaines années pour accélérer le déploiement de produits d'entraînement électrique et d'innovation technologique. Ce qui a beaucoup attiré l'attention, c'est que Nissan a également annoncé le calendrier de production en série de batteries à l'état solide et lancera des modèles électriques équipés de batteries d'origine entièrement à l'état solide (ASSB) d'ici l'exercice XNUMX. technologie de batterie à semi-conducteurs, cela va grandement promouvoir Nissan pour faire face à différents segments de marché et lancer des modèles électriques de plus en plus puissants. Dans le même temps, la batterie entièrement à semi-conducteurs peut réduire le temps de charge à un tiers de l'original.
  
Nissan continue de s'engager dans la recherche et le développement de la technologie des batteries lithium-ion tout en introduisant la technologie sans cobalt, et devrait réduire les coûts des batteries de 65% d'ici l'exercice 2028. Selon le plan, d'ici l'exercice 2028, les batteries entièrement à semi-conducteurs peuvent réduire le coût des blocs-batteries à 75 $ US par kilowattheure. Dans le même temps, grâce à une innovation continue, le coût sera encore réduit à 65 USD par kilowattheure à l'avenir pour réaliser des véhicules électriques et du carburant. Parité des coûts du modèle.

Il convient de noter qu'AESC, une société de batteries sous Nissan Motor, a été acquise par la société chinoise Envision Group en 2019. À l'heure actuelle, la première phase de l'usine de batteries Yuanjing AESC Wuxi Power a été mise en production. Comment le projet de batterie à semi-conducteurs de Nissan va-t-il avancer ? Le responsable de Nissan Motor a déclaré dans une interview avec un journaliste de China Business News que les batteries à semi-conducteurs sont développées conjointement par le département R&D interne de Nissan et des instituts de recherche scientifique externes, des partenaires et des fournisseurs. Une usine pilote devrait être construite à Yokohama, au Japon, au cours de l'exercice 2024.
  
Non seulement Nissan, mais de nombreux constructeurs automobiles ont lancé une attaque féroce contre les batteries à semi-conducteurs. Les constructeurs automobiles et les fabricants de batteries ont uni leurs efforts pour surmonter les difficultés. Toyota coopère avec Panasonic, Volkswagen a investi dans QuantumScape, une start-up américaine de batteries, et Ford et BMW ont investi dans Solid Power. La batterie tout solide de Solid Power peut théoriquement avoir une autonomie jusqu'à deux fois celle d'une batterie au lithium. BMW prévoit de commencer les essais routiers de véhicules équipés de batteries entièrement à l'état solide avant 2025 et de les mettre en vente avant 2030. Suite à la collaboration avec Hydro-Québec, Mercedes-Benz co-développe désormais également des batteries à l'état solide avec Factorial Energy.
  
Factorial Energy est un fabricant de batteries à électrolyte solide basé dans le Massachusetts, aux États-Unis. Cette start-up de batteries à semi-conducteurs de six ans élargit son cercle d'amis. Après Hyundai et Kia, Mercedes-Benz et Stellatis, le quatrième constructeur automobile mondial, sont récemment devenus ses nouveaux partenaires d'investissement stratégiques. Après avoir conclu une coopération stratégique avec Factorial Energy, Mercedes-Benz a déclaré qu'elle accélérerait le développement de la technologie des batteries à semi-conducteurs et développerait conjointement la technologie de batterie de nouvelle génération tant attendue. L'objectif est de commencer à tester des prototypes de batteries en 2022, et en même temps de transporter un petit nombre de produits électriques Mercedes-Benz avec de nouveaux produits de batteries. La voiture sera sur la route dans les cinq prochaines années. Le PDG de Stellantis, Carlos Tavares, pense également que les batteries à semi-conducteurs de Factorial Energy accéléreront le délai de mise sur le marché des nouveaux véhicules électriques. La société lancera le premier véhicule électrique à technologie de batterie à semi-conducteurs en 2026 et passera aux batteries à semi-conducteurs de manière plus rentable. La technologie.
  
Les constructeurs automobiles et les fabricants de batteries nationaux accélèrent également le déploiement de batteries à semi-conducteurs. SAIC et GAC ont respectivement dirigé le financement des cycles E+ et E++ de la société de batteries à semi-conducteurs Qingtao Development. Récemment, une autre entreprise de batteries à semi-conducteurs a reçu un financement. Tianyan Check montre que Weilan New Energy a finalisé un tour de table C d'environ 500 millions de yuans. Les investisseurs comprennent Xiaomi Group, Huawei Technologies, IDG Capital, Weilai Capital et Yuntai Capital. La valorisation de cette ronde de financement de garde Lanxin Energy atteint 50, 100 millions de yuans. Cependant, des entreprises telles que Xiaomi et Huawei n'ont pas répondu à cette nouvelle.
  
Au début de cette année, NIO a sorti une batterie à semi-conducteurs de 150 kWh le jour du NIO. La batterie à semi-conducteurs peut atteindre une densité d'énergie ultra-élevée de 360Wh/kg. La berline NIO ET7 équipée de ce pack batterie aura une autonomie de plus de 1,000 2022 kilomètres. Le lancement du produit est prévu en XNUMX. Livraison au quatrième trimestre de l'année. L'industrie spécule que le fournisseur de la batterie pourrait être Weilan New Energy. Weilai a déclaré dans une interview avec un journaliste de China Business News qu'il n'y avait aucune nouvelle information à divulguer pour le moment.
  
Le fournisseur actuel de batteries d'alimentation de NIO, Ningde Times, développe également des batteries à semi-conducteurs. Concernant la recrudescence de la recherche et du développement sur les batteries à semi-conducteurs, le président du Ningde Times, Zeng Yuqun, a déclaré publiquement cette année qu'aucune des batteries à semi-conducteurs pouvant être intégrées dans les voitures d'ici 3 à 5 ans n'est toutes des batteries à semi-conducteurs. Il a mentionné que la gamme principale de batteries à l'avenir n'est pas nécessairement au lithium ternaire ou au lithium fer phosphate. Il y a des nouveautés à l'ère Ningde, mais il n'est pas commode de parler au monde extérieur. Concernant les progrès de la recherche et du développement de l'ère Ningde dans les batteries à semi-conducteurs, le responsable de la société a déclaré dans une interview à CBN qu'il n'y avait aucune nouvelle information à publier.
  
Les batteries à semi-conducteurs peuvent-elles devenir le nouveau leader ?
  
Bien que l'industrie attende avec impatience les batteries à semi-conducteurs, le coût élevé actuel et la technologie immature limitent la commercialisation des batteries à semi-conducteurs. Après que Weilai a publié la nouvelle des batteries à semi-conducteurs le jour du NIO, cela a déjà suscité de nombreux doutes.
  
Wu Hui, directeur général du département de recherche de l'Institut de recherche économique Ivy et doyen de l'Institut de recherche sur l'industrie des batteries de Chine, a déclaré dans une interview à un journaliste de China Business News que la nouvelle voiture de Weilai l'année prochaine devrait être équipée de semi-solide batteries, mais on ne sait pas s'il peut être réalisé. À court terme, les batteries à semi-conducteurs ne peuvent toujours pas être produites en série pour les véhicules électriques à grande échelle. La solution de compromis est une batterie semi-solide, ce qui réduit la quantité d'électrolyte utilisée.
  
L'analyse de Wu Hui a souligné que les problèmes actuels dans la commercialisation des batteries à semi-conducteurs incluent : la faible conductivité ionique des matériaux d'électrolyte solide ; grande impédance d'interface entre les électrolytes solides et les électrodes, mauvaise compatibilité d'interface et expansion volumique de chaque matériau pendant la charge et la décharge. Le rétrécissement conduit à une séparation facile de l'interface; des matériaux d'électrode qui correspondent à l'électrolyte solide doivent être conçus et construits ; le coût de production de la batterie est relativement élevé à ce stade.
  
Il existe un dicton dans l'industrie selon lequel le coût des batteries entièrement à l'état solide est plus de 4 fois supérieur à celui des batteries au lithium actuelles. Wu Hui pense qu'en l'absence de production de masse, il est impossible de comparer les coûts, mais le coût de ces batteries semi-solides est maintenant supérieur à 1 yuan/WH, et le coût des cellules de batterie au lithium liquide est d'environ 0.7 ~ 0.8 yuan. /WH (en termes de trois yuans). Le temps de production en série de toutes les batteries à l'état solide peut être d'environ 2030.
  
Visant les trois principaux points faibles de l'industrie que sont la durée de vie, la sécurité et la charge de la batterie des véhicules à énergie nouvelle, diverses technologies de batterie émergent les unes après les autres. Afin d'avoir un plus grand droit de parole, certains constructeurs automobiles nationaux et étrangers ont non seulement coopéré avec des fournisseurs de batteries dans le cadre de coentreprises, mais ont également participé personnellement au marché. Des constructeurs automobiles tels que Volkswagen et Tesla ont développé eux-mêmes une technologie de batterie et construit des usines de batteries.
  
Dans une interview récemment accordée à China Business News et à d'autres médias, le président du GAC, Zeng Qinghong, a déclaré que l'industrie automobile mondiale avait déjà lancé une bataille pour les talents en batteries. Les talents de base sont creusés. Grâce à la recherche et au développement indépendants au cours des dernières années, les technologies de l'entreprise telles que les batteries ultra-rapides et les batteries à plaques négatives en silicone éponge ont été réalisées.
  
Le GAC AION LX Plus, qui a été dévoilé au Salon de l'auto de Guangzhou le mois dernier, est équipé pour la première fois de la technologie exclusive de batterie à électrodes négatives en silicone spongieux auto-développée, et le CLTC a une autonomie de croisière complète allant jusqu'à 1,008 20 kilomètres. Cette technologie rend la feuille d'électrode négative en silicium à l'intérieur de la batterie souple et élastique comme une éponge, de sorte que l'expansion et la contraction du silicium pendant la charge et la décharge sont limitées et tamponnées. Dans le même temps, il absorbe également l'eau comme une éponge, permettant à l'électrode négative en silicium de profiter de la grande capacité et de la stocker. Plus d'énergie. Grâce à cette technologie, il est possible de réduire le volume de la cellule de batterie lithium-ion liquide de 14 % et le poids de XNUMX %. À l'avenir, le volume et le poids seront encore réduits et réduits de plus de la moitié. Bien que des percées aient été réalisées dans la durée de vie des batteries, la question de savoir si la technologie des cellules à électrodes négatives en éponge de silicium peut être popularisée dans le domaine des véhicules électriques n'a pas encore été testée par le marché.

À l'heure actuelle, l'involution des véhicules électriques et de la technologie des batteries devient de plus en plus grave. Alors que les constructeurs automobiles continuent de défier la difficile technologie des batteries au lithium liquide, ils doivent également envisager la voie technologique dominante à l'avenir. Afin d'augmenter les futures monnaies d'échange, certains constructeurs automobiles ont adopté des chemins de batterie diversifiés. Zeng Qinghong a déclaré que le groupe GAC accélérera le développement des piles à combustible à hydrogène et des batteries à l'état solide à l'avenir. À l'avenir, GAC développera certainement des batteries à semi-conducteurs. Cela nécessite non seulement une densité d'énergie, mais également le problème du non-chauffage, et la puissance, l'efficacité et l'énergie doivent être prises en compte, y compris sa plus petite taille. Maintenant que la conception est pratiquement en cours, l'itinéraire technique ne devrait poser aucun problème.
  
Dans une interview avec un journaliste de China Business News, un directeur du centre technologique d'une entreprise de véhicules à énergie nouvelle a déclaré que les batteries à semi-conducteurs doivent réaliser des percées matérielles. À l'heure actuelle, il n'y a pas de progrès évident dans ce domaine, et cela peut prendre dix ans pour y parvenir. À en juger par la tendance actuelle du développement, les piles à combustible à hydrogène sont plus adaptées à une utilisation dans le domaine des véhicules utilitaires en raison de leur plus grande taille, tandis que la principale voie technique et la direction de développement des véhicules de tourisme à énergie nouvelle sont principalement basées sur les batteries au lithium et à semi-conducteurs. les batteries sont plus susceptibles d'être équipées. .
  
Les piles à combustible à hydrogène et les batteries à l'état solide appartiennent à des voies techniques différentes. Il peut y avoir de nombreuses variables dans le processus de transformation des batteries lithium-ion de liquide à solide. Les batteries d'alimentation entrent dans la période « Printemps et automne et Royaumes combattants » de diverses voies techniques. Si les piles à combustible à hydrogène font d'abord une percée technologique majeure ou si d'autres nouvelles technologies de batteries sortent à mi-chemin, constitueront-elles une menace pour l'avenir des batteries à semi-conducteurs ?

Ouyang Minggao, académicien de l'Académie chinoise des sciences et vice-président de la China Electric Vehicles Association of 100, a récemment déclaré que les matériaux doivent être accumulés et que les batteries à semi-conducteurs seront utilisées dans des applications commerciales à grande échelle entre 2025 et 2030. Il a souligné que les batteries lithium-ion dureront longtemps. La limite supérieure de l'énergie spécifique de la génération actuelle de batteries lithium-ion est d'environ 300 wattheures par kilogramme. En 2025, la batterie tout solide de première génération avec une énergie spécifique à peu près équivalente à celle de la batterie lithium-ion à électrolyte liquide existante verra le jour. Après 2030, il y aura une deuxième génération de batteries tout solide utilisant de nouveaux matériaux positifs et négatifs. L'énergie spécifique passera à 500 wattheures par kilogramme. Il y aura également des batteries lithium-soufre à haute énergie spécifique et des batteries métal-air. Les batteries nano-ion sont maintenant apparues, mais les performances de tous les aspects ne peuvent pas répondre aux exigences des voitures hautes performances.
  
« Du point de vue du développement durable de l'industrie des batteries, on estime que les batteries lithium-ion existantes, y compris les batteries lithium-ion hybrides solide-liquide, seront toujours absolument dominantes avant 2030. L'industrialisation de la première génération tout- Les batteries à l'état solide représentent près de 1% du marché. Le moment pourrait être vers 2030. Après 2035, une nouvelle génération de batteries à l'état solide, potassium, magnésium, sodium, lithium-soufre et d'autres types de batteries entreront sur le marché. D'ici 2050, les batteries lithium-ion liquides pourraient être réduites à environ 20 %. Ouyang Minggao le pense.

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