Bataraidh sùbailte - artery electronics luchd-cleachdaidh san àm ri teachd

Le leasachadh inbhean bith-beò agus leasachadh teicneòlais, tha electronics sùbailte air barrachd is barrachd aire fhaighinn. Faodaidh adhartas teicneòlas dealanach sùbailte cruth toraidh atharrachadh gu mòr ann an slàinte, caitheamh, Internet of Everything, agus eadhon innealan-fuadain, agus tha comas margaidh mòr aige.

Le leasachadh inbhean bith-beò agus leasachadh teicneòlais, tha electronics sùbailte air barrachd is barrachd aire fhaighinn. Faodaidh adhartas teicneòlas dealanach sùbailte cruth toraidh atharrachadh gu mòr ann an slàinte, caitheamh, Internet of Everything, agus eadhon innealan-fuadain, agus tha comas margaidh mòr aige.

Tha mòran chompanaidhean air tòrr rannsachaidh is leasachaidh a thasgadh, aon às deidh a chèile cleachdadh tràth de theicneòlas an ath ghinealach agus leasachadh toraidh ùr. O chionn ghoirid, tha fònaichean-làimhe fillte air a thighinn gu bhith nan stiùireadh as fheàrr leotha. Is e pasgadh a’ chiad cheum airson toraidhean dealanach gluasad bho neart traidiseanta gu sùbailteachd.

Tha Samsung Galaxy Fold agus Huawei Mate X air fònaichean paisgte a thoirt gu sealladh a’ phobaill agus tha iad dha-rìribh malairteach, ach tha na fuasglaidhean aca uile ceangailte ann an leth. Ged a tha pìos slàn de thaisbeanadh sùbailte OLED air a chleachdadh, is e an còrr Chan urrainnear an inneal a phasgadh no a lùbadh. Aig an àm seo, chan e an sgrion fhèin am fìor fheart a tha a’ cuingealachadh innealan sùbailte leithid fònaichean-làimhe sùbailte ach ùr-ghnàthachadh dealanach sùbailte, gu sònraichte bataraidhean sùbailte. Bidh am bataraidh solarachaidh lùth gu tric a 'gabhail thairis a' mhòr-chuid de mheud an uidheim, agus mar sin tha e cuideachd na phàirt riatanach as coltaiche ann a bhith a 'coileanadh fìor sùbailteachd agus sùbailteachd. A bharrachd air an sin, bidh innealan so-ruigsinneach leithid smartwatches agus bracelets smart fhathast a’ cleachdadh bataraidhean teann traidiseanta, a tha cuibhrichte ann am meud, agus mar thoradh air sin bidh beatha bataraidh air a thoirt seachad gu tric. Mar sin, tha bataraidhean sùbailte le comas mòr, àrd-sùbailteachd nam feart rèabhlaideach ann am fònaichean-làimhe fillte agus innealan so-ruigsinneach.

1.Definition agus buannachdan sùbailte bataraidhean

Bataraidh sùbailte sa chumantas thoir iomradh air bataraidhean a dh’ fhaodar a chromadh agus a chleachdadh a-rithist. Tha na feartan aca a’ toirt a-steach lùbadh, sìnte, pasgadh agus toinneamh; faodaidh iad a bhith nan bataraidhean lithium-ion, bataraidhean sinc-manganese no bataraidhean airgead-sinc, no eadhon Supercapacitor. Leis gu bheil gach pàirt den bhataraidh sùbailte a ’dol tro atharrachadh sònraichte rè a’ phròiseas pasgadh is sìneadh, feumaidh stuthan agus structar gach pàirt den bhataraidh sùbailte coileanadh a chumail suas às deidh grunn thursan de phasgadh agus sìneadh. Gu nàdarra, tha na riatanasan teicnigeach san raon seo glè àrd. Àrd. Às deidh don bhataraidh lithium teann gnàthach a dhol tro deformachadh, thèid a choileanadh a mhilleadh gu mòr, agus dh’ fhaodadh eadhon cunnartan sàbhailteachd a bhith ann. Mar sin, feumaidh bataraidhean sùbailte stuthan ùra agus dealbhadh structarail.

An coimeas ri bataraidhean cruaidh traidiseanta, tha sùbailteachd àrainneachd nas àirde aig bataraidhean sùbailte, coileanadh an-aghaidh bualadh, agus sàbhailteachd nas fheàrr. A bharrachd air an sin, faodaidh bataraidhean sùbailte toirt air toraidhean dealanach leasachadh ann an stiùireadh nas ergonomic. Faodaidh bataraidhean sùbailte cosgais is meud bathar-cruaidh tuigseach a lughdachadh gu mòr, comasan ùra a chur ris agus na comasan a th’ ann mar-thà a leasachadh, a’ comasachadh bathar-cruaidh ùr-ghnàthach agus an saoghal fiosaigeach gus amalachadh domhainn nach fhacas a-riamh a choileanadh.

2.The margaidh meud bataraidhean sùbailte

Thathas den bheachd gur e gnìomhachas sùbailte eileagtronaigeach an ath ghluasad leasachaidh mòr anns a’ ghnìomhachas dealanach. Is e na factaran dràibhidh airson a leasachadh luath iarrtas mòr sa mhargaidh agus poileasaidhean nàiseanta làidir. Tha mòran de dhùthchannan cèin air planaichean rannsachaidh a chuir ri chèile airson electronics sùbailte. A leithid plana FDCASU na SA, Pròiseact Horizon an Aonaidh Eòrpaich, “Ro-innleachd Nàiseanta IT Korea Green,” agus mar sin air adhart, tha Plana Còig Bliadhna 12mh agus 13mh Bunait Saidheans Nàdarra Shìona cuideachd a’ toirt a-steach electronics sùbailte mar raon rannsachaidh cudromach de saothrachadh micro-nano.

A bharrachd air a bhith ag amalachadh chuairtean dealanach, stuthan gnìomh, saothrachadh meanbh-nano, agus raointean teicneòlais eile, tha teicneòlas dealanach sùbailte cuideachd a’ spangachadh semiconductors, pacadh, deuchainn, aodach-fighte, ceimigean, cuairtean clò-bhuailte, panalan taisbeanaidh, agus gnìomhachasan eile. Stiùir e margaidh trillean dolar agus cuidichidh e roinnean traidiseanta ann a bhith ag àrdachadh luach a bharrachd ghnìomhachasan agus a’ toirt atharrachaidhean rèabhlaideach air structar gnìomhachais agus beatha dhaoine. A rèir ro-innsean bho bhuidhnean ùghdarrasach, is fhiach an gnìomhachas dealanach sùbailte US $ 46.94 billean ann an 2018 agus US $ 301 billean ann an 2028, le ìre fàis bliadhnail toinnte faisg air 30% bho 2011 gu 2028, agus tha e ann an gluasad fad-ùine. fàs luath.

Bataraidh sùbailte - artery electronics luchd-cleachdaidh san àm ri teachd 〡 Mizuki Capital tùsail
Figear 1: Sreath gnìomhachas bataraidh sùbailte

Tha bataraidh sùbailte nam pàirt deatamach de raon dealanach sùbailte. Faodar an cleachdadh ann am fònaichean-làimhe paisgte, innealan so-ruigsinneach, aodach soilleir, agus raointean eile agus tha iarrtas farsaing sa mhargaidh aca. A rèir aithisg sgrùdaidh air ro-aithris margaidh bataraidh sùbailte cruinne 2020 a chuir Margaidhean is Margaidhean a-mach, ro 2020, thathas an dùil gun ruig margaidh bataraidh sùbailte na cruinne 617 millean dolar na SA. Bho 2015 gu 2020, fàsaidh bataraidh sùbailte aig ìre fàis bliadhnail toinnte de 53.68%. Meudachadh. Mar ghnìomhachas àbhaisteach sìos an abhainn de bhataraidh sùbailte, thathar an dùil gun cuir gnìomhachas innealan so-ruigsinneach 280 millean aonad ann an 2021. Mar a bhios bathar-cruaidh traidiseanta a’ dol a-steach gu àm bacaidh agus cleachdadh theicneòlasan ùr-ghnàthach, bidh innealan so-ruigsinneach a’ cleachdadh ann an àm ùr de leasachadh luath. Bidh iarrtas mòr ann airson bataraidhean sùbailte.

Ach, tha mòran dhùbhlain fhathast aig gnìomhachas bataraidh sùbailte, agus is e cùisean teicnigeach an duilgheadas as motha. Tha cnapan-starra àrda aig gnìomhachas bataraidh sùbailte a thaobh faighinn a-steach, agus feumar mòran chùisean leithid stuthan, structaran agus pròiseasan toraidh fhuasgladh. Aig an àm seo, tha tòrr obair rannsachaidh fhathast aig ìre obair-lann, agus chan eil ach glè bheag de chompanaidhean ann as urrainn mòr-chinneasachadh a dhèanamh.

3.Technical stiùireadh bataraidhean sùbailte

Is e an stiùireadh theicnigeach airson bataraidhean sùbailte no so-ruigsinneach gu ìre mhòr dealbhadh structaran ùra agus stuthan sùbailte. Gu sònraichte, tha na trì roinnean a leanas gu sònraichte ann:

3.1.Thin bataraidh film

Is e prionnsapal bunaiteach bataraidhean film tana a bhith a’ cleachdadh làimhseachadh ultra-tana de na stuthan anns gach ìre bataraidh gus lùbadh a dhèanamh nas fhasa agus, san dàrna àite, coileanadh baidhsagal adhartachadh le bhith ag atharrachadh an stuth no an electrolyte. Bidh bataraidhean film tana sa mhòr-chuid a’ riochdachadh bataraidhean ceirmeag lithium bho Taiwan Huineng agus bataraidhean polymer sinc bho Imprint Energy anns na Stàitean Aonaichte. Is e a 'bhuannachd a th' aig a 'bhataraidh seo gum faod e ìre sònraichte de lùbadh a choileanadh agus tha e ultra-tana (<1mm); is e an ana-cothrom nach urrainn IT a shìneadh, bidh am beatha a’ crìonadh gu sgiobalta às deidh tionndadh, tha an comas beag (ìre milliamp-uair), agus tha a’ chosgais àrd.

3.2.Printed bataraidh (bataraidh pàipeir)

Coltach ri bataraidhean film tana, tha bataraidhean pàipeir nan bataraidhean a bhios a’ cleachdadh film tana mar neach-giùlan. Is e an eadar-dhealachadh gu bheil inc sònraichte air a dhèanamh de stuthan giùlain agus nano-stuthan gualain air a chòmhdach air an fhilm rè a ’phròiseas ullachaidh. Tha feartan bataraidhean pàipear clò-bhuailte film tana bog, aotrom agus tana. Ged a tha cumhachd nas ìsle aca na bataraidhean film tana, tha iad nas càirdeile don àrainneachd - mar as trice bataraidh cuidhteasach.

Buinidh bataraidhean pàipeir do electronics clò-bhuailte, agus tha na pàirtean no na pàirtean aca uile air an crìochnachadh le dòighean cinneasachaidh clò-bhualaidh. Aig an aon àm, tha toraidhean dealanach clò-bhuailte dà-thaobhach agus tha feartan sùbailte aca.

3.3.New structar bataraidh dealbhadh (mòr bataraidh sùbailte comas)

Tha bataraidhean film tana agus bataraidhean clò-bhuailte cuingealaichte a rèir meud agus chan urrainn dhaibh ach toraidhean cumhachd ìosal a choileanadh. Agus tha barrachd iarrtas aig barrachd shuidheachaidhean tagraidh airson cumhachd mòr. Tha seo a’ fàgail bataraidhean sùbailte film neo-tana 3D mar mhargaidh theth. Mar eisimpleir, am bataraidh mòr-chòrdte a th’ ann an-dràsta sùbailte, sùbailte a ghabhas sìneadh air a thoirt gu buil le structar drochaid an eilein. Is e prionnsapal a’ bhataraidh seo structar sreath-co-shìnte a’ phasgan bataraidh. Tha an duilgheadas na laighe anns an àrd-ghiùlan agus an ceangal earbsach eadar na bataraidhean, a dh'fhaodas sìneadh agus lùbadh, agus an taobh a-muigh Dìon dealbhadh a 'phacaid. Is e a’ bhuannachd a tha aig an seòrsa bataraidh seo gum faod e sìneadh, lùbadh agus toinneamh. Nuair a bhios tu a 'tionndadh, chan eil ach lùbadh a' cheangail a 'toirt buaidh air beatha a' bhataraidh fhèin. Tha comas mòr aige (ìre ampere-uair) agus cosgais ìseal; is e an ana-cothrom nach eil am bog ionadail cho math ri bataraidh ultra-tana. Bi beag. Tha structar origami ann cuideachd, a bhios a’ pasgadh pàipear 2D-mheudach gu diofar chumaidhean ann an àite 3D le bhith a’ pasgadh agus a’ lùbadh. Tha an teicneòlas origami seo air a chuir an sàs ann am bataraidhean lithium-ion, agus tha an neach-cruinneachaidh gnàthach, electrode dearbhach, electrode àicheil, msaa, air am pasgadh a rèir diofar cheàrnan fillte. Nuair a thèid a shìneadh agus a lùbadh, faodaidh am bataraidh seasamh ri mòran cuideam mar thoradh air a’ bhuaidh fillte agus tha deagh elasticity aige. Cha toir e buaidh air coileanadh. A bharrachd air an sin, bidh iad gu tric a’ gabhail ri structar cumadh tonn, is e sin, structar sìnte le cumadh tonn. Tha an stuth gnìomhach air a chuir a-steach don phìos pòla meatailt cumadh tonn gus dealan sìnte a dhèanamh. Tha am bataraidh lithium stèidhichte air an structar seo air a shìneadh agus air a chromadh iomadh uair. Faodaidh e fhathast deagh chomas rothaireachd a chumail.

Bidh bataraidhean ultra-tana mar as trice air an cleachdadh ann am bathar dealanach tana leithid cairtean dealanach, mar as trice bidh bataraidhean clò-bhuailte air an cleachdadh ann an suidheachaidhean aon-chleachdadh leithid tagaichean RFID, agus bidh bataraidhean sùbailte le comas mòr air an cleachdadh sa mhòr-chuid ann am bathar dealanach tùrail leithid uaireadairean agus fònaichean-làimhe. a tha feumach air comas mòr. Sàr-mhath.

4.An cruth-tìre farpaiseach de bataraidhean sùbailte

Tha a’ mhargaidh bataraidh sùbailte fhathast a’ nochdadh, agus tha na cluicheadairean a tha an sàs sa mhòr-chuid mar luchd-saothrachaidh bataraidh traidiseanta, fuamhairean teicneòlais, agus companaidhean tòiseachaidh. Ach, an-dràsta chan eil prìomh neach-dèanamh air feadh na cruinne, agus chan eil a’ bheàrn eadar companaidhean mòr, agus tha iad gu bunaiteach aig ìre R&D.

Bho shealladh roinneil, tha an rannsachadh agus an leasachadh gnàthach air bataraidhean sùbailte stèidhichte sa mhòr-chuid anns na Stàitean Aonaichte, Coirea a Deas, agus Taiwan, leithid Imprint Energy anns na Stàitean Aonaichte, Hui Neng Taiwan, LG Chem ann an Coirea a Deas, msaa. leithid Apple, Samsung, agus Panasonic cuideachd gu gnìomhach a’ cleachdadh bataraidhean sùbailte. Tha Tìr-mòr Shìona air leasachaidhean sònraichte a dhèanamh ann an raon bataraidhean pàipeir. Tha companaidhean clàraichte leithid Evergreen agus Jiulong Industrial air a bhith comasach air mòr-chinneasachadh a choileanadh. Tha grunn ghnìomhachasan tòiseachaidh cuideachd air nochdadh ann an stiùiridhean teignigeach eile, leithid Beijing Xujiang Technology Co., Ltd., Soft Electronics Technology, agus Jizhan Technology. Aig an aon àm, tha ionadan rannsachaidh saidheansail cudromach cuideachd a’ leasachadh stiùiridhean teicneòlais ùra.

Nì na leanas mion-sgrùdadh goirid agus coimeas air toraidhean agus daineamaigs companaidh grunn phrìomh luchd-leasachaidh ann an raon bataraidhean sùbailte:

Taiwan Huineng

Bataraidh ceirmeag lithium truinnsear bog FLCB

1. Tha am bataraidh ceirmeag lithium stàite cruaidh eadar-dhealaichte bhon electrolyte leaghaidh a thathas a ’cleachdadh anns a’ bhataraidh lithium a tha ri fhaighinn. Cha bhith e ag aoidion eadhon ged a thèid a bhriseadh, a bhualadh, a bhualadh, no a losgadh agus nach glac e teine, losgadh no spreadhadh. Coileanadh sàbhailteachd math
2. Ultra-tana, faodaidh an fheadhainn as taine ruighinn 0.38 mm
3. Chan eil dùmhlachd bataraidh cho àrd ri dùmhlachd bataraidhean lithium. An 33mm34mmTha comas de 0.38mAh aig bataraidh ceirmeag lithium 10.5mm agus dùmhlachd lùth de 91Wh / L.
4. Chan eil e sùbailte; chan urrainn dha a bhith air a chromadh, agus chan urrainn dha a bhith air a shìneadh, air a dhlùthadh no air a thoinneamh.

Anns an dàrna leth de 2018, tog a’ chiad phrìomh fhactaraidh san t-saoghal de bataraidhean ceirmeag lithium stàite cruaidh.

LG Chem Corea a Deas

Bataraidh càball

1. Tha sùbailteachd sàr-mhath aige agus faodaidh e seasamh an aghaidh ìre shònraichte de shìneadh
2. Tha e nas sùbailte agus chan fheumar a chuir am broinn uidheamachd dealanach leithid bataraidhean lithium-ion traidiseanta. Faodar a chuir an àite sam bith agus faodar a dheagh fhilleadh a-steach do dhealbhadh toraidh.
3. Tha comas beag aig bataraidh càball agus cosgais cinneasachaidh àrd
4. Chan eil cinneasachadh lùth ann fhathast

Imprint Energy, na SA

Bataraidh sinc polymer

1. Coileanadh sàbhailteachd lùbadh ultra-tana, math fiùghantach
2. Chan eil sinc cho puinnseanta na bataraidhean lithium agus tha e na roghainn nas sàbhailte airson uidheamachd a bhios air daoine

Tha na feartan ultra-tana a’ cuingealachadh comas a’ bhataraidh, agus tha feum aig coileanadh sàbhailteachd a’ bhataraidh sinc fhathast air sgrùdadh margaidh fad-ùine. Ùine tionndaidh toraidh fada

Thig còmhla ri Semtech gus a dhol a-steach don raon Internet of Things

Tha fiosrachadh mu thionndadh an Jiangsu Enfusai Printing Electronics Co., Ltd.

Bataraidh pàipeir

1. Chaidh mòr-thoradh a dhèanamh agus chaidh a chleachdadh ann an tagaichean RFID, raointean meidigeach agus raointean eile

Faodaidh e a ghnàthachadh 2. Tha meud, tighead, agus cumadh a rèir feuman luchd-cleachdaidh, agus faodaidh e a 'gleusadh suidheachadh na dearbhach agus àicheil electrodes a' bhataraidh.

1. Tha am bataraidh pàipeir airson a chleachdadh aon-ùine agus chan urrainnear a chuir air ais
2. Tha an cumhachd beag, agus tha na suidheachaidhean cleachdaidh cuingealaichte. Chan urrainn dha a bhith a’ buntainn ach ri tagaichean dealanach RFID, mothachairean, cairtean snasail, pacadh ùr-nodha, msaa.
3. Cuir crìoch air togail làn-seilbh Enfucell san Fhionnlainn ann an 2018
4. Fhuair sinn 70 millean RMB ann am maoineachadh ann an 2018

HOPPT BATTERY

Bataraidh clò-bhualaidh 3d

1. Pròiseas clò-bhualaidh 3D coltach ris agus teicneòlas ath-neartachaidh nanofiber
2. Tha feartan aotrom, tana agus sùbailte aig bataraidh lithium sùbailte

5.The leasachadh san àm ri teachd sùbailte bataraidhean

Aig an àm seo, tha slighe fhada fhathast ri dhol aig bataraidhean sùbailte ann an comharran coileanaidh electrochemical leithid comas bataraidh, dùmhlachd lùtha, agus beatha baidhsagal. Mar as trice tha riatanasan pròiseas àrd aig na bataraidhean a chaidh a leasachadh anns na deuchainn-lannan gnàthach, èifeachdas cinneasachaidh ìosal, agus cosgais àrd, nach eil iomchaidh airson cinneasachadh gnìomhachais mòr. Anns an àm ri teachd, tha a bhith a’ coimhead airson stuthan sùbailte electrode agus electrolytes cruaidh le coileanadh coileanta sàr-mhath, dealbhadh structar bataraidh ùr-ghnàthach, agus leasachadh pròiseasan ullachaidh bataraidh stàite cruaidh mar stiùiridhean adhartach.

A bharrachd air an sin, is e beatha bataraidh am puing pian as cudromaiche den ghnìomhachas bataraidh gnàthach. Anns an àm ri teachd, feumaidh luchd-saothrachaidh bataraidh as urrainn suidheachadh buannachdail a choileanadh fuasgladh fhaighinn air duilgheadas beatha bataraidh agus cinneasachadh sùbailte aig an aon àm. Thathas an dùil gun cuir cleachdadh stòran lùtha ùra (leithid lùth na grèine agus bith-lùth) no stuthan ùra (leithid graphene) fuasgladh air an dà dhuilgheadas sin aig an aon àm.

Tha bataraidhean sùbailte a’ fàs mar an aorta de electronics luchd-cleachdaidh san àm ri teachd. Anns an àm ri teachd, tha e do-sheachanta gun toir leasachaidhean teicneòlach anns an raon iomlan de electronics sùbailte a tha air an riochdachadh le bataraidhean sùbailte atharrachaidhean mòra ann an gnìomhachasan shuas agus sìos an abhainn.