Уян зайтай батерей нь ирээдүйн хэрэглээний электроникийн судас юм

Амьжиргааны түвшин дээшилж, технологи хөгжихийн хэрээр уян хатан электрон хэрэгсэл улам бүр анхаарал татаж байна. Уян хатан электрон технологийн дэвшил нь эрүүл мэнд, өмсөж болохуйц, бүх зүйлийн интернет, тэр ч байтугай робот техникийн салбарт бүтээгдэхүүний хэлбэрийг гүн гүнзгий өөрчлөх боломжтой бөгөөд зах зээлийн асар их боломжуудтай.

Амьжиргааны түвшин дээшилж, технологи хөгжихийн хэрээр уян хатан электрон хэрэгсэл улам бүр анхаарал татаж байна. Уян хатан электрон технологийн дэвшил нь эрүүл мэнд, өмсөж болохуйц, бүх зүйлийн интернет, тэр ч байтугай робот техникийн салбарт бүтээгдэхүүний хэлбэрийг гүн гүнзгий өөрчлөх боломжтой бөгөөд зах зээлийн асар их боломжуудтай.

Олон компаниуд шинэ үеийн технологи, шинэ бүтээгдэхүүн боловсруулахад ихээхэн хэмжээний судалгаа, хөгжүүлэлтийн хөрөнгө оруулалт хийсэн. Сүүлийн үед эвхэгддэг гар утаснууд хамгийн дуртай чиглэл болоод байна. Эвхэх нь электрон бүтээгдэхүүний уламжлалт хатуулагаас уян хатан чанар руу шилжих эхний алхам юм.

Samsung Galaxy Fold болон Huawei Mate X нь эвхдэг утаснуудыг олон нийтийн анхаарлын төвд авчирсан бөгөөд үнэхээр арилжааны шинж чанартай боловч тэдгээрийн шийдэл нь бүгд хагас нугастай. Хэдийгээр уян хатан OLED дэлгэцийг бүхэлд нь ашигладаг боловч үлдсэн хэсэг нь төхөөрөмжийг нугалж, нугалж болохгүй. Одоогийн байдлаар уян хатан гар утас гэх мэт уян хатан төхөөрөмжүүдийг хязгаарлах бодит хүчин зүйл бол дэлгэц нь өөрөө байхаа больсон, харин уян хатан цахилгаан хэрэгсэл, ялангуяа уян хатан батерейны шинэчлэл юм. Эрчим хүчний хангамжийн батерей нь төхөөрөмжийн ихэнх эзэлхүүнийг эзэлдэг тул жинхэнэ уян хатан байдал, нугалах чадварыг бий болгоход хамгийн чухал хэсэг юм. Нэмж дурдахад ухаалаг цаг, ухаалаг бугуйвч зэрэг зүүж болох төхөөрөмжүүд нь хэмжээ нь хязгаарлагдмал уламжлалт хатуу батерейг ашигладаг хэвээр байгаа тул батерейны ашиглалтын хугацааг ихэвчлэн золиослодог. Тиймээс том хүчин чадалтай, уян хатан чанар сайтай уян хатан батерейнууд нь эвхэгддэг гар утас, зүүдэг төхөөрөмжүүдэд хувьсгалт хүчин зүйл болдог.

1.Уян батерейны тодорхойлолт, давуу тал

Уян хатан зай ерөнхийдөө нугалж, дахин дахин ашиглах боломжтой батерейг хэлнэ. Тэдний шинж чанарууд нь нугалах, сунгах, нугалах, мушгирах; Эдгээр нь лити-ион батерей, цайр-манганы батерей эсвэл мөнгө-цайрын батерей, тэр ч байтугай суперконденсатор байж болно. Уян батерейны хэсэг бүр нугалах, сунгах явцад тодорхой хэв гажилтанд өртдөг тул уян хатан батерейны хэсэг бүрийн материал, бүтэц нь хэд хэдэн удаа нугалж, сунгасны дараа гүйцэтгэлээ хадгалах ёстой. Мэдээжийн хэрэг, энэ салбарт техникийн шаардлага маш өндөр байдаг. Өндөр. Одоогийн хатуу литийн батерей нь хэв гажилтанд орсны дараа түүний гүйцэтгэл маш их эвдэрч, аюулгүй байдлын аюул ч гарч болзошгүй. Тиймээс уян хатан батерей нь цоо шинэ материал, бүтцийн дизайн шаарддаг.

Уламжлалт хатуу батерейтай харьцуулахад уян хатан батерей нь байгаль орчинд дасан зохицох чадвар, мөргөлдөөний эсрэг гүйцэтгэл, аюулгүй байдал илүү сайн байдаг. Түүнчлэн уян хатан батерей нь электрон бүтээгдэхүүнийг илүү эргономик чиглэлд хөгжүүлэх боломжтой. Уян хатан батерейнууд нь ухаалаг техник хангамжийн өртөг, эзэлхүүнийг мэдэгдэхүйц бууруулж, шинэ боломжуудыг нэмж, одоо байгаа чадавхийг сайжруулж, шинэлэг техник хангамж болон физик ертөнцийг урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй гүнзгий интеграцид хүрэх боломжийг олгодог.

2.Уян хатан батерейны зах зээлийн хэмжээ

Уян электроникийн салбар нь электроникийн салбарын хөгжлийн дараагийн томоохон чиг хандлага гэж тооцогддог. Түүний хурдацтай хөгжлийн хөдөлгөгч хүчин зүйл нь зах зээлийн асар их эрэлт хэрэгцээ, үндэсний эрч хүчтэй бодлого юм. Гадаадын олон орнууд уян электроникийн судалгааны төлөвлөгөөг аль хэдийн боловсруулсан байна. АНУ-ын FDCASU төлөвлөгөө, Европын холбооны Horizon төсөл, Өмнөд Солонгосын "Солонгосын ногоон мэдээллийн технологийн үндэсний стратеги" гэх мэт Хятадын 12, 13-р таван жилийн төлөвлөгөөний Хятадын Байгалийн шинжлэх ухааны сан нь уян электроникийг судалгааны чухал чиглэл болгон багтаасан байна. бичил нано үйлдвэрлэл.

Уян электрон технологи нь электрон хэлхээ, функциональ материал, микро-нано үйлдвэрлэл болон бусад технологийн салбаруудыг нэгтгэхээс гадна хагас дамжуулагч, сав баглаа боодол, туршилт, нэхмэл эдлэл, химийн бодис, хэвлэмэл хэлхээ, дэлгэцийн хавтан болон бусад салбарыг хамардаг. Энэ нь их наяд долларын зах зээлийг хөдөлгөж, уламжлалт салбаруудад аж үйлдвэрүүдийн нэмүү өртөгийг нэмэгдүүлэх, аж үйлдвэрийн бүтэц, хүний ​​амьдралд хувьсгалт өөрчлөлт оруулахад туслах болно. Эрх бүхий байгууллагуудын таамагласнаар уян хатан электроникийн салбар 46.94 онд 2018 тэрбум ам.доллар, 301 онд 2028 тэрбум ам.доллар болж, 30-2011 он хүртэл жилийн нийлмэл өсөлт 2028 орчим хувьтай байх бөгөөд урт хугацааны хандлагатай байна. хурдацтай өсөлт.

Уян хатан батерей-Ирээдүйн хэрэглээний электроникийн судас 〡 Mizuki Capital эх
Зураг 1: Уян хатан батерейны үйлдвэрлэлийн сүлжээ

Уян батерей нь уян хатан электроникийн салбарын чухал хэсэг юм. Тэдгээрийг эвхдэг гар утас, өмсдөг төхөөрөмж, тод хувцас болон бусад салбарт ашиглах боломжтой бөгөөд зах зээлийн өргөн хэрэгцээтэй байдаг. Markets and Markets-аас гаргасан 2020 оны дэлхийн уян хатан батерейны зах зээлийн талаарх судалгааны тайланд дурдсанаар, 2020 он гэхэд дэлхийн уян хатан батерейны зах зээл 617 сая ам.долларт хүрэх төлөвтэй байна. 2015-2020 он хүртэл уян хатан батерей нь жилийн нийлмэл өсөлтийн хурдаар 53.68% өсөх болно. Өсөх. Уян хатан батерейны ердийн үйлдвэрлэлийн салбарын хувьд элэгддэг төхөөрөмжийн салбар нь 280 онд 2021 сая ширхэгийг нийлүүлэх төлөвтэй байна. Уламжлалт техник хангамж гацах үе болон шинэ технологийн шинэлэг хэрэглээнд шилжиж байгаа энэ үед элэгддэг төхөөрөмжүүд хурдацтай хөгжлийн шинэ үеийг эхлүүлж байна. Уян хатан батерейны эрэлт хэрэгцээ их байх болно.

Гэсэн хэдий ч уян хатан батерейны үйлдвэрлэл нь олон сорилттой тулгарсаар байгаа бөгөөд хамгийн том асуудал нь техникийн асуудал юм. Уян батерейны үйлдвэрлэл нь нэвтрэхэд өндөр саад тотгортой бөгөөд материал, бүтэц, үйлдвэрлэлийн процесс зэрэг олон асуудлыг шийдвэрлэх шаардлагатай байна. Одоогоор судалгааны маш их ажил лабораторийн шатандаа явж байгаа бөгөөд бөөнөөр нь үйлдвэрлэдэг компани тун цөөхөн байна.

3.Уян батерейны техникийн чиглэл

Уян хатан эсвэл сунгах боломжтой батерейг үйлдвэрлэх техникийн чиглэл нь голчлон шинэ бүтэц, уян хатан материалын дизайн юм. Тодруулбал, үндсэндээ дараах гурван ангилал байдаг.

3.1.Нимгэн хальсан зай

Нимгэн хальсан батерейны үндсэн зарчим нь гулзайлтын ажлыг хөнгөвчлөх, хоёрдугаарт, материал эсвэл электролитийг өөрчлөх замаар циклийн гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд батерейны давхарга бүрт материалыг хэт нимгэн боловсруулалт хийх явдал юм. Нимгэн хальсан батерейнууд нь ихэвчлэн Тайванийн Хуинэнгийн лити керамик батерей, АНУ-ын Imprint Energy компанийн цайрын полимер батерейг төлөөлдөг. Энэ төрлийн батерейны давуу тал нь тодорхой хэмжээний гулзайлгах чадвартай бөгөөд хэт нимгэн (<1мм); Сул тал нь IT үүнийг сунгаж чадахгүй, эргэлтийн дараа ашиглалтын хугацаа хурдан мууддаг, хүчин чадал бага (миллиам цагийн түвшин), зардал өндөр байдаг.

3.2.Хэвлэсэн зай (цаасан зай)

Нимгэн хальстай батерейны нэгэн адил цаасан батерей нь нимгэн хальсыг зөөгч болгон ашигладаг батерей юм. Ялгаа нь бэлтгэлийн явцад дамжуулагч материал, нүүрстөрөгчийн наноматериалаар хийсэн тусгай бэхийг хальсан дээр түрхдэг. Нимгэн хальсан хэвлэсэн цаасан батерейны шинж чанар нь зөөлөн, хөнгөн, нимгэн байдаг. Хэдийгээр тэдгээр нь нимгэн хальсан батерейг бодвол бага чадалтай ч байгаль орчинд ээлтэй, ерөнхийдөө нэг удаагийн зай юм.

Цаасан батерей нь хэвлэмэл электроникийнх бөгөөд тэдгээрийн бүх эд анги эсвэл эд анги нь хэвлэх үйлдвэрлэлийн аргаар хийгдсэн байдаг. Үүний зэрэгцээ хэвлэмэл электрон бүтээгдэхүүн нь хоёр хэмжээст бөгөөд уян хатан шинж чанартай байдаг.

3.3.Шинэ бүтцийн загвар батерей (их багтаамжтай уян зай)

Нимгэн хальсан батерей болон хэвлэмэл батерейнууд нь эзэлхүүнээрээ хязгаарлагддаг бөгөөд зөвхөн бага чадалтай бүтээгдэхүүнд хүрч чаддаг. Мөн илүү олон хэрэглээний хувилбарууд нь асар их хүчийг илүү их шаарддаг. Энэ нь нимгэн бус хальсан 3D уян хатан батерейг халуун зах зээл болгож байна. Жишээлбэл, арлын гүүрний бүтцээр хэрэгжсэн одоогийн алдартай том хүчин чадалтай уян хатан, сунгах боломжтой зай. Энэхүү батерейны зарчим нь зайны багцын цуврал параллель бүтэц юм. Асуудал нь өндөр цахилгаан дамжуулах чанар, сунах, нугалж чаддаг батерейг хооронд нь найдвартай холбодог, гадна хамгаалалтын багцын загварт оршдог. Энэ төрлийн батерейны давуу тал нь сунах, нугалах, мушгирах чадвартай байдаг. Эргэх үед зөвхөн холбогчийг гулзайлгах нь зайны ашиглалтын хугацаанд нөлөөлөхгүй. Энэ нь том хүчин чадалтай (ампер цагийн түвшин), бага өртөгтэй; Сул тал нь орон нутгийн зөөлөн байдал нь хэт нимгэн батерей шиг сайн биш юм. Жижигхэн бай. Мөн 2 хэмжээст цаасыг нугалах, нугалах замаар 3D орон зайд янз бүрийн хэлбэрт оруулдаг оригами бүтэц бий. Энэхүү оригами технологийг лити-ион батерейнд ашигладаг бөгөөд гүйдлийн коллектор, эерэг электрод, сөрөг электрод гэх мэтийг янз бүрийн нугалах өнцгийн дагуу нугалав. Сунгах, бөхийлгөх үед батерей нь нугалах нөлөөгөөр маш их даралтыг тэсвэрлэх чадвартай, уян хатан чанар сайтай байдаг. Гүйцэтгэлд нөлөөлөхгүй. Нэмж дурдахад тэд ихэвчлэн долгион хэлбэртэй бүтэц, өөрөөр хэлбэл долгион хэлбэртэй сунадаг бүтэцтэй байдаг. Идэвхтэй материалыг долгион хэлбэртэй металл шонгийн хэсэгт түрхэж сунадаг электрод хийнэ. Энэ бүтэц дээр суурилсан литийн зайг олон удаа сунгаж, нугалав. Энэ нь сайн мөчлөгийн хүчин чадлыг хадгалж чадна.

Хэт нимгэн батерейг ихэвчлэн электрон карт гэх мэт нимгэн электрон бүтээгдэхүүнд, хэвлэмэл батерейг RFID шошго гэх мэт нэг удаагийн хувилбарт ашигладаг бол их багтаамжтай уян батерейг цаг, гар утас зэрэг ухаалаг электрон бүтээгдэхүүнд ихэвчлэн ашигладаг. том хүчин чадал шаарддаг. Дээд зэргийн.

4. Уян хатан батерейны өрсөлдөх чадвар

Уян хатан батерейны зах зээл хөгжиж буй хэвээр байгаа бөгөөд оролцогчид нь ихэвчлэн уламжлалт батерей үйлдвэрлэгчид, технологийн аварга компаниуд, гарааны компаниуд юм. Гэсэн хэдий ч одоогоор дэлхий даяар давамгайлсан үйлдвэрлэгч байхгүй бөгөөд компаниудын хоорондын ялгаа тийм ч их биш бөгөөд үндсэндээ R&D шатандаа явж байна.

Бүс нутгийн үүднээс авч үзвэл, уян хатан батерейны судалгаа, хөгжүүлэлт нь АНУ, Өмнөд Солонгос, Тайвань зэрэг АНУ-ын Imprint Energy, Hui Neng Taiwan, Өмнөд Солонгосын LG Chem гэх мэтээр голчлон төвлөрч байна.Технологийн аваргууд Apple, Samsung, Panasonic зэрэг компаниуд уян хатан батерейг идэвхтэй ашиглаж байна. Эх газрын Хятад улс цаасан батерейны салбарт тодорхой хөгжлийг хийсэн. Evergreen, Jiulong Industrial зэрэг хөрөнгийн биржид бүртгэлтэй компаниуд масс үйлдвэрлэлд хүрч чадсан. Бээжин Шүжян Технологийн ХХК, Софт Электроникс Технологи, Жижан Технологи зэрэг техникийн бусад чиглэлээр хэд хэдэн гарааны бизнесүүд бий болсон. Үүний зэрэгцээ шинжлэх ухааны томоохон судалгааны байгууллагууд технологийн шинэ чиглэлийг боловсруулж байна.

Дараах нь уян хатан батерейны чиглэлээр ажилладаг хэд хэдэн томоохон хөгжүүлэгчдийн бүтээгдэхүүн, компанийн динамикийг товч дүн шинжилгээ хийж, харьцуулах болно.

Тайвань Хуэнг

FLCB зөөлөн хавтан лити керамик зай

1. Хатуу төлөвт литийн керамик батерей нь одоо байгаа лити батерейнд ашигладаг шингэн электролитээс ялгаатай. Энэ нь эвдэрсэн, цохисон, цоорсон, шатсан ч гоожихгүй, галд автахгүй, шатахгүй, дэлбэрэхгүй. Аюулгүй байдлын сайн гүйцэтгэл
2. Хэт нимгэн, хамгийн нимгэн нь 0.38 мм хүрч чаддаг
3. Батерейны нягтрал нь литийн батерейных шиг өндөр биш юм. 33 мм34mm0.38мм лити керамик батерей нь 10.5mAh хүчин чадалтай, 91Wh/L эрчим хүчний нягттай.
4. Энэ нь уян хатан биш; энэ нь зөвхөн нугалж болох бөгөөд сунгах, шахах, мушгих боломжгүй.

2018 оны хоёрдугаар хагаст хатуу төлөвт лити керамик батерейны дэлхийн анхны супер үйлдвэрийг байгуулна.

Өмнөд Солонгос LG Chem

Кабелийн зай

1. Энэ нь маш сайн уян хатан чанартай бөгөөд тодорхой хэмжээний суналтыг тэсвэрлэх чадвартай
2. Энэ нь илүү уян хатан бөгөөд уламжлалт лити-ион батерей шиг электрон төхөөрөмж дотор байрлуулах шаардлагагүй. Үүнийг хаана ч байрлуулж, бүтээгдэхүүний загварт сайн нэгтгэж болно.
3. Кабелийн зай нь бага хүчин чадалтай, үйлдвэрлэлийн өртөг өндөртэй байдаг
4. Одоогоор эрчим хүч үйлдвэрлэдэггүй

Imprint Energy, АНУ

Цайрын полимер батерей

1. Хэт нимгэн, сайн динамик гулзайлтын аюулгүй ажиллагаа
2. Цайр нь литийн батерейг бодвол хор багатай бөгөөд хүний ​​биед өмсдөг төхөөрөмжид илүү аюулгүй сонголт болдог

Хэт нимгэн шинж чанар нь батерейны хүчин чадлыг хязгаарладаг бөгөөд цайрын батерейны аюулгүй байдлын гүйцэтгэл нь зах зээлийн урт хугацааны хяналт шалгалтыг шаарддаг. Бүтээгдэхүүнийг хувиргах урт хугацаа

Semtech-тэй гар нийлж, интернетийн зүйлсийн салбарт нэвтэрнэ үү

Jiangsu Enfusai Printing Electronics Co., Ltd.

Цаасан зай

1. Энэ нь олноор үйлдвэрлэгдсэн бөгөөд RFID шошго, эмнэлгийн болон бусад салбарт ашиглагдаж ирсэн

Энэ нь өөрчлөх боломжтой 2. Хэмжээ, зузаан, хэлбэр нь хэрэглэгчдийн хэрэгцээнд нийцсэн байх ба зайны эерэг ба сөрөг электродын байрлалыг тохируулах боломжтой.

1. Цаасан зай нь нэг удаагийн хэрэглээ бөгөөд дахин цэнэглэх боломжгүй
2. Эрчим хүч нь бага, ашиглалтын хувилбарууд нь хязгаарлагдмал. Энэ нь зөвхөн RFID электрон шошго, мэдрэгч, ухаалаг карт, шинэлэг сав баглаа боодол зэрэгт хамаарах боломжтой.
3. 2018 онд Финлянд дахь Enfucell компанийг XNUMX хувь худалдан авах ажлыг дуусгана уу
4. 70 онд 2018 сая юанийн санхүүжилт авсан

HOPPT BATTERY

3D хэвлэх батерей

1. Үүнтэй төстэй 3D хэвлэх процесс ба нано фибр арматурын технологи
2. Уян хатан лити батерей нь хөнгөн, нимгэн, уян хатан шинж чанартай байдаг

5.Уян хатан батерейны ирээдүйн хөгжил

Одоогийн байдлаар уян хатан батерейнууд нь батерейны хүчин чадал, эрчим хүчний нягтрал, ашиглалтын хугацаа гэх мэт цахилгаан химийн гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүдэд урт замтай хэвээр байна. Одоо байгаа лабораториудад боловсруулсан батерейнууд нь ерөнхийдөө процессын өндөр шаардлага, үйлдвэрлэлийн үр ашиг бага, өндөр өртөгтэй тул томоохон үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлд тохиромжгүй байдаг. Ирээдүйд уян хатан электродын материал ба хатуу электролитийн иж бүрэн гүйцэтгэлтэй, батерейны бүтцийн шинэлэг загвар, хатуу төлөвт батерейг бэлтгэх шинэ процессыг хөгжүүлэх нь ололт амжилтын чиглэл юм.

Нэмж дурдахад одоогийн батерейны үйлдвэрлэлийн хамгийн чухал асуудал бол зайны ашиглалтын хугацаа юм. Ирээдүйд ашигтай байрлалд хүрч чадах батерей үйлдвэрлэгчид батерейны ашиглалт, уян хатан үйлдвэрлэлийн асуудлыг нэгэн зэрэг шийдвэрлэх ёстой. Эрчим хүчний шинэ эх үүсвэр (нарны эрчим хүч, биоэнерги гэх мэт) эсвэл шинэ материал (графен гэх мэт) ашиглах нь эдгээр хоёр асуудлыг нэгэн зэрэг шийдвэрлэх болно.

Уян батерей нь ирээдүйд хэрэглээний электроникийн гол судас болж байна. Ойрын ирээдүйд уян хатан батерейгаар илэрхийлэгдэх уян электроникийн бүх салбарт гарсан технологийн нээлтүүд нь дээд болон доод салбаруудад асар их өөрчлөлтийг авчрах нь дамжиггүй.