● De pijnpunten van de nieuwe energietransformatie in bedrijfsvoertuigen en de technologische doorbraak van solid{0}}batterijen
Als de belangrijkste vervoerder van logistiek transport, diensten en vrachtvervoer op de hoofdlijn heeft het nieuwe energieproces van bedrijfsvoertuigen rechtstreeks invloed op de verwezenlijking van het doel van "dubbele koolstof". De technische beperkingen van traditionele vloeibare lithiumbatterijen hebben echter lange tijd de diepte en breedte van de nieuwe energietransformatie in bedrijfsvoertuigen beperkt.
1. De belangrijkste pijnpunten van de nieuwe energietransformatie in bedrijfsvoertuigen
Vergeleken met personenauto's hebben bedrijfsvoertuigen essentiële verschillen in hun gebruiksscenario's; hun eisen aan stroombatterijen zijn meer gericht op "praktischheid" en "economie". Voor bedrijfsvoertuigen op de middellange en korte- afstand, zoals stadsdistributie en san, zijn kostengevoeligheid en tankgemak de belangrijkste eisen; terwijl voor zware vrachtwagens over lange-afstanden, logistieke voertuigen met koude keten en andere sub-subsectoren het bereik en de betrouwbaarheid van de laadefficiëntie tijdens de levenscyclus onoverkomelijke drempels worden.
Momenteel worden bedrijfsvoertuigen die worden aangedreven door vloeibare lithium-ionbatterijen over het algemeen geconfronteerd met drie grote dilemma's:
Ten eerste is er de bezorgdheid over de actieradius, de vraag naar zware vrachtwagens over lange{0}} afstanden ligt meestal boven de 300 kilometer, terwijl de bestaande energiedichtheid van vloeibare batterijen meestal tussen de 150 en 200 Wh/ ligt, wat resulteert in de noodzaak dat voertuigen een groot aantal batterijen moeten vervoeren, wat niet alleen de aanschafkosten verhoogt, maar ook de vrachtefficiëntie verlaagt;
Ten tweede, inefficiënt tanken: het duurt vaak enkele uren om een bedrijfsvoertuig volledig op te laden bij een traditionele oplaadpaal, wat veel minder handig is dan het tanken van een voertuig dat op brandstof- rijdt, wat ernstige gevolgen heeft voor de werking;
Ten derde zijn er veiligheidsrisico's: bedrijfsvoertuigen zijn onderhevig aan -termijn hoge belasting en hoogfrequent laden en ontladen, en het risico van thermische wegvloeiing van vloeistoffen bestaat altijd, vooral in extreme omgevingen zoals hoge temperaturen en kou blijft de incidentie van veiligheidsongevallen hoog.
Bovendien zorgen de hoge totale eigendomskosten (TC), veroorzaakt door degradatie van de batterij, ervoor dat veel logistieke bedrijven aarzelen om nieuwe bedrijfsvoertuigen op energie aan te schaffen.
2. De voordelen van solid{1}}batterijtechnologie komen precies overeen met de behoeften van bedrijfsvoertuigen
Vaste{0}}batterijen vervangen traditionele vloeibare elektrolyten door vaste stoffen, waardoor een kwalitatieve sprong wordt gemaakt in de kernprestaties, en hun technische kenmerken zijn zeer compatibel met de gebruiksbehoeften van bedrijfsvoertuigen.
De baanbrekende verbetering van de energiedichtheid vormt de kern van vaste-batterijen. De door Chery getoonde Rhino S volledig-vaste- batterijmodule heeft een energiedichtheid van maximaal 600 Wh/kg, de theoretische limiet van lithiumbatterijen en ruimschoots hoger dan het huidige niveau van vloeibare batterijen.
Voor bedrijfsvoertuigen betekent een hoge energiedichtheid dat een groter bereik kan worden bereikt met dezelfde accu, of dat de accubelasting kan worden verminderd bij dezelfde bereikvereisten. Als we bijvoorbeeld zware vrachtwagens voor lange afstanden nemen, waarbij alle- solid-state batterijen van 500 Wh/kg worden gebruikt, kan het voertuig meer dan 1000 kWh aan elektriciteit vervoeren, met een actieradius die gemakkelijk de 1500 kilometer kan overschrijden, waardoor de angst van transport over lange- afstanden volledig wordt weggenomen.
Het optimaliseren van de energie-efficiëntie bij het tanken pakt direct de pijnpunten van het gebruik van bedrijfsvoertuigen aan.
De volledig-solide- batterij van Chery die de prestatie-index van "6 minuten opladen, 1000 kilometer actieradius" haalt, betekent dat het tanken van energie voor bedrijfsvoertuigen het gemak zal bereiken van het bijtanken van voertuigen op brandstof-. Voor zware vrachtwagens over lange-afstanden die 300-500 kilometer per dag afleggen, kan tanken op korte- tijd voldoen aan de operationele behoeften van de hele dag, waardoor de tijd van stilstand effectief wordt verkort en de operationele efficiëntie wordt verbeterd. BYD's patentindeling op het gebied van solid{12}}batterijen omvat een aantal prestaties op het gebied van snellaadtechnologie. Als het doel van de “vaste-vloeibare prijspariteit” kan worden bereikt, zal dit de economische voordelen die voortkomen uit de verbetering van de tankefficiëntie verder versterken.
De essentie van verbetering van de veiligheidsprestaties biedt bescherming voor het gebruik van bedrijfsvoertuigen.
Vaste{0}} batterijen met vaste elektrolyten lopen geen risico op lekkage en hebben een aanzienlijke thermische stabiliteit dan vloeibare elektrolyten, waardoor het probleem van thermische overstroming fundamenteel wordt opgelost. Bedrijfsvoertuigen bevinden zich een tijdlang in een zware gebruiksomgeving met hoge belasting, sterke trillingen en extreme temperaturen. De inherente veiligheid van solid{3}}batterijen kan het aantal veiligheidsongevallen aanzienlijk verminderen, vooral bij operaties met hoge-intensiteit in gesloten scenario's zoals havens en mijngebieden. Het voordeel van vaste-batterijen tijdens de levensduur kan de snelheid van batterijverval effectief verminderen, waardoor de kosten van bedrijfsvoertuigen gedurende hun hele levenscyclus worden geoptimaliseerd
● Uitdagingen voor vaste-batterijen in de bedrijfswagenindustrie
Ondanks de aanzienlijke kansen die dit met zich meebrengt, wordt de voertuigindustrie nog steeds geconfronteerd met meerdere uitdagingen bij de implementatie van solid{0}}batterijen.
Het kostenknelpunt blijft het grootste obstakel.
Momenteel zijn de kosten van alle--statusbatterijen ongeveer 8 keer hoger dan die van vloeibare-batterijen. Aangezien de energiecapaciteit van een enkel pakket voor bedrijfsvoertuigen over het algemeen meer dan 300.000 bedraagt, zullen de aankoopkosten van voertuigen aanzienlijk stijgen als ze allemaal zijn uitgerust met volledig solid-state batterijen, wat het acceptatiebereik van de markt overschrijdt. Bovendien is het productieproces van vastestofbatterijen complexer en vereist het hogere normen voor apparatuur en materialen, waardoor de productiekosten verder stijgen.
Op technisch vlak zijn er nog steeds problemen die dringend moeten worden aangepakt.
Ten eerste is er het probleem van de stabiliteit van de interface. Slecht contact tussen vaste elektrolyten en kathode-/anodematerialen kan gemakkelijk leiden tot capaciteit en een kortere levensduur van de batterij, waardoor niet wordt voldaan aan de vraag naar langdurig -hoogbelast- gebruik van bedrijfsvoertuigen. Ten tweede is er onvoldoende ionische geleidbaarheid. De ionenconcentratie van reguliere oxide- en sulfide-vaste elektrolyten is nog steeds lager dan die van vloeibare elektrolyten, wat de laadsnelheid en het uitgangsvermogen beperkt. In de derde plaats is er het probleem van volume-uitbreiding en -inkrimping. De volumeverandering van de elektrodematerialen tijdens het laad- en ontlaadproces kan ertoe leiden dat de batterijverpakking barst. In de werkomgeving waar bedrijfsvoertuigen voortdurend trillen, zal dit probleem prominenter aanwezig zijn.
Ook het gebrek aan ecologische synergie belemmert het implementatieproces.
Momenteel bestaat er een gebrek aan een uniform standaardsysteem op het gebied van solid{0}}batterijen voor bedrijfsvoertuigen. De grootte van batterijpakketten en het BMS-communicatieprotocol zijn behoorlijk verschillend, wat ertoe leidt dat de producten van verschillende bedrijven incompatibel zijn en dat promotie moeilijk is. Tegelijkertijd is het recyclingsysteem voor vaste-batterijen nog niet opgezet en worden de behandeling en het hergebruik van afgedankte batterijen potentiële problemen
Bovendien blijft de modernisering van de energievoorziening-achter bij de ontwikkeling van batterijtechnologie. De bouwkosten van super-snelle oplaadstations zijn hoog, en ze zijn klein, wat nauwelijks kan voldoen aan de behoeften van grootschalige- toepassingen.
Voor de bedrijfsvoertuigenindustrie vertegenwoordigen solid{0}}batterijen niet alleen een technologische revolutie, maar ook een historische kans voor industriële herstructurering. De technologische voordelen ervan, zoals de hoge energiedichtheid, de snelle laadefficiëntie en de hoge veiligheid, zullen nauwkeurig de kernpijnpunten van de nieuwe energietransformatie in bedrijfsvoertuigen aanpakken, waardoor de industrie van 'beleid- naar 'markt- gestuurd' wordt gedreven.
Ondanks dat we momenteel met meerdere uitdagingen worden geconfronteerd, zoals kosten, technologie en ecologie, is de grootschalige implementatie van solid-state batterijen in de sector bedrijfsvoertuigen al een trend met de voortdurende iteratie van technologie, de voortdurende volwassenheid van de industriële keten en de krachtige steun van beleid. Er wordt verwacht dat tegen 230 solid{4}}batterijen de nieuwe energiemarkt voor bedrijfsvoertuigen zullen domineren, waardoor de elektrificatie van alle scenario's zoals het hoofdvervoer en stedelijke diensten zal worden gestimuleerd, en de kernsteun voor de realisatie van het 'dubbele koolstofdoel'.
