2. Revolução tecnológica da bateria de estado sólido, surgimento de equipamentos de pressão isostática

Em comparação com as tradicionais baterias líquidas de íons de lítio, as baterias de estado sólido passaram por mudanças significativas nos processos e equipamentos de produção. A inovação tecnológica é particularmente crucial em áreas como a fabricação de eletrodos e a formação de filmes eletrolíticos no estado sólido. Nos processos anteriores de baterias de estado sólido, a mistura, o revestimento e a laminação tornaram-se o núcleo da reconstrução de valor na cadeia industrial. A substituição dos processos tradicionais úmidos pela tecnologia de eletrodo seco e a melhoria dos requisitos de precisão do nível micrométrico atraíram muita atenção para esses processos. Por exemplo, como núcleo do processo seco, o processo de mistura requer a obtenção de dispersão uniforme em nanoescala e fibrilação de ligante, e tem requisitos extremamente elevados para precisão de controle de temperatura, bem como controle rigoroso da umidade ambiental; O processo de revestimento tem requisitos especiais para espessura de revestimento, velocidade, viscosidade do líquido de revestimento e temperatura. A tecnologia de revestimento simultâneo frente e verso tornou-se uma solução inovadora para o problema de preparação uniforme de revestimentos ultrafinos; O processo de laminação é crucial para garantir a densificação da interface das baterias de estado sólido e possui requisitos rígidos para indicadores como uniformidade da espessura do eletrodo, desvio da densidade de compactação e rugosidade superficial.

No processo intermediário de montagem, o equipamento de prensagem isostática tornou-se uma das mudanças significativas que distinguem a produção de baterias de estado sólido da produção tradicional de baterias líquidas. Devido à fragilidade dos eletrólitos de estado sólido, a laminação tornou-se a única rota tecnológica para a produção em massa de todas as baterias de estado sólido, e os equipamentos de laminação estão em constante atualização e iteração. A máquina de corte e laminação tornou-se uma tendência de desenvolvimento, e a melhoria da eficiência da laminação tornou-se a chave para substituir os processos de enrolamento. A introdução da tecnologia de prensagem isostática visa resolver os problemas de obstrução do transporte de íons e aumento de resistência interna causado pela porosidade residual entre as camadas dos eletrodos em baterias de estado sólido. Os métodos tradicionais de prensagem e laminação a quente na produção de baterias de lítio são difíceis de garantir a consistência do eletrólito e da densidade da bateria, e a laminação uniaxial também apresenta muitos defeitos. Em contraste, a tecnologia de prensagem isostática pode aplicar pressão ultra-alta em múltiplas direções, forçando o rearranjo das partículas e a eliminação dos poros dentro do material, alcançando uma densificação tridimensional uniforme. A prensa isostática a frio, a prensa isostática a quente e a prensa isostática a quente têm, cada uma, suas próprias características. A prensa isostática a frio opera em temperatura ambiente e possui alta pressão; A prensa estática isotérmica pode completar o processo de formação a uma determinada temperatura e pressão, mas há limitações para o controle preciso da temperatura; A prensa isostática a quente tem alta uniformidade, forte controlabilidade e ampla aplicabilidade, mas o custo do equipamento é relativamente alto.3. O padrão de concorrência da indústria está a começar a emergir e as empresas nacionais e estrangeiras estão a mostrar as suas competências

As empresas estrangeiras são líderes na área de equipamentos de prensagem isostática. Representada pela Hana Technology da Coreia do Sul e pela Quintus Technologies da Suécia, a Quintus é especializada em equipamentos de tecnologia de alta pressão e lançou equipamentos de prensagem isostática MIB120 de nível laboratorial e QIB180 em escala industrial, suportando soluções escalonáveis ​​desde laboratório até produção em larga escala. Ela planeja desenvolver prensas isostáticas das séries 300, 600 e 800 de 2025 a 2030 para atender às necessidades de produção em larga escala. As empresas nacionais também estão a acelerar a investigação e o desenvolvimento, como a Nakonor, que está a investir activamente na investigação e no desenvolvimento de equipamentos de prensagem isostática. Embora exista atualmente uma certa lacuna em tecnologia e participação de mercado com empresas estrangeiras, com o rápido desenvolvimento da indústria doméstica de baterias de estado sólido, espera-se que ela se recupere e supere.

4. Perspectivas futuras: Oportunidades e desafios coexistem

Com o desenvolvimento contínuo da indústria de baterias de estado sólido, espera-se que o equipamento de prensagem isostática, como um dispositivo chave para resolver os problemas de densidade e interface das baterias de estado sólido, experimente um crescimento explosivo na demanda do mercado. Por um lado, a promoção da produção em larga escala de baterias de estado sólido impulsionará diretamente um aumento na procura de equipamentos de prensagem isostática; Por outro lado, o avanço contínuo da tecnologia também promoverá o desenvolvimento de equipamentos de prensagem isostática para maior precisão, maior eficiência e menor custo. No entanto, a indústria de equipamentos de prensagem isostática também enfrenta muitos desafios, como a dificuldade de pesquisa e desenvolvimento tecnológico e a necessidade de romper tecnologias-chave, como controle de temperatura e pressão; A concorrência no mercado é acirrada e as empresas nacionais e estrangeiras estão se estabelecendo uma após a outra. Para se destacarem na concorrência, as empresas precisam de melhorar continuamente a sua força tecnológica e competitividade no mercado; Além disso, o alto custo do equipamento também limita, até certo ponto, sua aplicação em larga escala. Como reduzir custos será uma questão importante que precisa ser abordada para o desenvolvimento futuro da indústria.

Em suma, a indústria de equipamentos de prensagem isostática enfrenta oportunidades de desenvolvimento sem precedentes, impulsionadas pela indústria de baterias de estado sólido. No futuro, com os avanços contínuos na tecnologia e a maturidade gradual do mercado, espera-se que os equipamentos de prensagem isostática desempenhem um papel mais importante na nova indústria energética, ajudando a indústria de baterias de estado sólido a alcançar um desenvolvimento acelerado e fornecendo um apoio sólido para a transformação de indústrias como os veículos de nova energia.