Elektromobily (EV) mají rostoucí zastoupení po celém světě. Pomáhá napájet stále se zvyšující počet elektromobilů na silnicích je podnikání Panasonic s válcovými automobilovými bateriemi. Panasonic, průkopník v segmentu automobilových baterií, vede toto odvětví neustálým zdokonalováním – a nyní je toto ziskové centrum na vrcholu dalšího vývoje.
Chopte se výzev a vytvořte novou hodnotu
Válcové lithium-iontové baterie Panasonic byly původně navrženy tak, aby poskytovaly notebookům vynikající životnost a nízkou hmotnost, ale vznik poptávky po bateriích pro použití v automobilech na konci 2000. století vedl k rozvoji podnikání Panasonic s automobilovými bateriemi. Přestože požadavky na výkon této nové aplikace byly výzvou, společnost čerpala z desetiletí zkušeností s výrobou různých typů baterií a v roce 2017 Panasonic uvedl do provozu výrobní závod na válcové automobilové baterie v Severní Americe. Zařízení, které se věnuje výrobě automobilových baterií v bezprecedentním měřítku, bylo vyvinuto s ohledem na to, aby společnost Panasonic hrála aktivní roli v budoucnosti, kdy se elektromobily stanou všudypřítomnými na pozadí globálního závazku řešit problémy životního prostředí.
Pan Watanabe, v současné době odpovědný za energetické technologie a výrobu, vedl uvedení Panasonic Energy North America jako prezident.
Shawn Watanabe, vedoucí energetických technologií a výroby, stál v čele spuštění závodu v Severní Americe. „Zahájili jsme provoz v Severní Americe na základě know-how, které jsme získali při výrobě lithium-iontových baterií v Japonsku – know-how, které nám umožnilo postavit závod, který je pětkrát větší a třikrát rychlejší. konvenčních zařízení. Vzhledem k povaze produktu jsme museli splnit extrémně vysoké standardy bezpečnosti a kvality a s novou pracovní silou v místě s jinou kulturou a jazykem a zároveň být agilní a precizní. V žádném z těchto bodů bychom nemohli slevit, pokud by naším cílem byla nepřerušovaná výroba vysoce přesných baterií.“
„Přijali jsme výzvu, komunikovali jsme spolu, lokalizovali pečlivý výrobní systém používaný v Japonsku a provedli další vylepšení na základě místních potřeb. Společně jsme si vybudovali silný vztah důvěry s našimi americkými kolegy a výsledky hovoří samy za sebe.“
Lídr v oblasti vysoké energetické hustoty a ekologické výkonnosti
Vlevo je nejnovější 2170 a vpravo 1865, který se také používá v noteboocích.
Panasonic v současnosti pracuje na dvou typech válcových automobilových baterií: 1865 a 2170. První dvě číslice označují průměr (18 mm/21 mm) a druhé dvě označují výšku (65 mm/70 mm). Nejnovější modely se mohou pochlubit nejvyšší úrovní energetické hustoty na světě.
Jedním z klíčů k dosažení vysoké hustoty energie je zlepšení chemického složení aktivních materiálů (materiálů, které ukládají elektřinu) v katodě a anodě, aby bylo možné uložit více elektřiny. Dalším je zvýšení množství aktivního materiálu v omezeném prostoru každé baterie. V obou oblastech Panasonic využil technologického know-how k dosažení nejvyšší úrovně výkonu.
Dnešní baterie potřebují více než jen výkon, aby byly konkurenceschopné – musí být také udržitelné. Panasonicu se podařilo výrazně snížit množství kobaltu ve svých lithium-iontových bateriích. Watanabe vysvětluje: „Začali jsme zkoumat lithium-iontové baterie v 1980. letech XNUMX. století a od té doby jsme si velmi dobře uvědomovali potřebu zabývat se otázkou vzácných kovů. Naším cílem od prvního dne bylo minimalizovat množství kobaltu používaného pro automobilové baterie.»
Kobalt, který má schopnost stabilizovat krystalové struktury, je důležitým materiálem pro dosažení tepelné stability. Typ katodového aktivního materiálu používaného společností Panasonic – NCA* – vyžaduje méně kobaltu než alternativa – známá jako NCM**. Panasonic postupně snižoval množství kobaltu v každé baterii na méně než 5 % pomocí alternativních prvků a povrchové úpravy. Prostřednictvím strategického partnerství s Redwood Materials, severoamerickým závodem na recyklaci baterií, Panasonic aktivně pracuje na prosazování udržitelnosti v dodavatelském řetězci, což jí umožní znovu využívat kobalt a další materiály. S cílem realizovat ekologicky šetrné metody těžby a výroby lithia zahájila společnost Panasonic také spolupráci s energetickou společností na ověřování a optimalizaci udržitelných procesů na základě svých průmyslových znalostí. Nejnovější baterie Panasonic, které kombinují vyšší hustotu energie se sníženou spotřebou kobaltu, byly představeny ve všech řadách ve fiskálním roce 2020.
*NCA: Katodový materiál pro lithium-iontové baterie na bázi niklu lithia (nikl/kobalt/hliník)
**NCM: Katodový materiál pro lithium-iontové baterie na bázi ternárního systému (nikl/kobalt/mangan)
Základní „silné stránky“ Driving Next Evolution
Zleva: 1865, 2170 a maketa další generace velkých válcových automobilových baterií.
Kapacita je další fází ve vývoji automobilové baterie. Panasonic pokračuje ve vývoji nové generace velké válcové automobilové baterie, která má průměr válce více než dvojnásobný oproti současné velikosti, a prvním krokem bude zřízení testovací linky v Japonsku pro ověření bezpečnosti a výkonu. Trh netrpělivě očekává větší baterii ze dvou důvodů: větší kapacita znamená, že k dosažení stejné úrovně výkonu je potřeba méně baterií; větší kapacita také snižuje počet úchytů na karoserii vozidla, snižuje počet svarových bodů a přispívá k lepším celkovým nákladům.
Kapacita má však své vlastní výzvy, včetně nových konstrukcí a vyšší úrovně zajištění bezpečnosti. Díky komplexní kontrole kvality, která řídí každý proces a výrobní technologii, která je schopna vyrábět větší elektrody, má Panasonic nasbírané know-how k poskytování kapacity i bezpečnosti.
Vývoj automobilových baterií Panasonic je poháněn snahou o „optimální hodnotu“ pro zákazníka. Jedním takovým příkladem je zvýšená kapacita. Skutečná síla společnosti Panasonic spočívá v její schopnosti vyhovět potřebám uživatelských scénářů, jako je jízda na dlouhé vzdálenosti a jízda ve městě, a to využitím jejích výhod v hustotě energie a ekologickém výkonu.
Rozdíl v průměru válce mezi maketou nové generace velké válcové automobilové baterie (vlevo) a současným modelem (2170). Panasonic se chystá dosáhnout výrazného zvýšení kapacity baterie.
Panasonic se zavázal řešit a řešit globální výzvy v oblasti životního prostředí a obchod s automobilovými bateriemi hraje důležitou roli při podpoře udržitelné mobility. Watanabe řekl: „Elektrifikace vozidel je účinným prostředkem pro podporu diverzifikace zdrojů energie pro mobilitu. Budeme i nadále přijímat výzvu poskytovat řešení globálních problémů životního prostředí prostřednictvím vývoje naší technologie.»
V rámci přechodu na holdingovou strukturu v dubnu 2022 dojde k vytvoření nové energetické obchodní společnosti Panasonic Energy Corporation, která bude hrát klíčovou roli při dosahování celoskupinových cílů stát se uhlíkově neutrální a generovat více energie, než je spotřebováno. Jak se svět posouvá k dekarbonizaci, obchod s automobilovými bateriemi neustále zvyšuje svou přítomnost – v Japonsku, Spojených státech a Evropě. Další inovace urychlí vývoj automobilové baterie jako základního nástroje pro snížení zátěže globálního životního prostředí a zároveň podpoří všudypřítomnost EV.
Disclaimer:
Rádi bychom poznamenali, že Panasonic Newsroom není místem, kde se řeší osobní problémy zákaznického servisu. I když toto není fórum, Panasonic se vždy snaží vyřešit vaše problémy. Kontakty na naše místní zákaznické služby naleznete na Globální podpoře nebo si můžete prohlédnout náš seznam účtů sociálních médií, kde najdete správný kanál pro vaše dotazy a obavy.
související odkazy
Související zprávy
Nanokompozitní silikonový anodový materiál společnosti Sila může poskytnout 20% nárůst dojezdu ve srovnání s konvenčními lithium-iontovými bateriemi používanými pro elektrická vozidla.
Zveřejněno 19. prosince 2023
Poslechněte si článek 5 min
Tento zvuk je generován automaticky. Pokud máte zpětnou vazbu, dejte nám vědět.
Stručný přehled potápění:
- Společnost Panasonic podepsala dohodu se společností Sila Nanotechnologies, společností vyrábějící bateriové materiály, o vývoji baterií pro elektromobily pomocí silikonových anod, uvedly ve středu společnosti.
- Sila optimalizuje nano-kompozitní silikonový anodový materiál pro Panasonic, aby zkrátil dobu nabíjení a zvýšil dojezd.
- Vývojář materiálů pro baterie říká, že jeho nanokompozitní silikonový anodový materiál může pomoci poskytnout o 20 % větší dosah než anody na bázi grafitu používané v dnešních lithium-iontových bateriích.
Statistiky potápění:
Výrobci automobilů se stále více obracejí na nové materiály a konstrukce baterií, protože chtějí zvýšit dojezd EV, snížit náklady a snížit svou závislost na kritických minerálech a materiálech baterií z Číny.
Na rozdíl od běžné lithium-iontové baterie se nanokompozitní silikonový anodový materiál Sila skládá z nanočástic na bázi křemíku. Tyto nanočástice nahrazují část grafitu v anodě bateriového článku levným a hojným křemíkem, což umožňuje výrobu levnějších, energeticky hustých baterií. Podle Argonne National Laboratory mají křemíkové anody téměř 10krát větší teoretickou energetickou kapacitu než materiály grafitových anod, které se dnes používají v lithium-iontových bateriích.
Kromě toho může být nanokompozitní silikonový anodový materiál Sila náhradou za anodový materiál na bázi grafitu ve stávajících výrobních linkách lithium-iontových baterií, protože povlaky silikonových anod lze aplikovat na fólie pomocí stávajících výrobních procesů lithium-iontových baterií. , říká Sila.
To umožňuje společnosti Panasonic škálovat technologii pomocí svého současného zařízení na výrobu baterií bez jakýchkoli významných investic. Nanokompozitní křemíkový anodový materiál Sila také podle společnosti generuje o 50 až 75 % méně CO2 na kWh než výroba grafitových anod.
„Věříme, že integrací převratného materiálu baterií Sila s našimi pokročilými možnostmi výroby článků dokážeme vyřešit obavy, jako jsou obavy z dojezdu a doba nabíjení, a přispět k urychlení zavádění elektromobilů,“ řekl Shoichiro Watanabe, výkonný viceprezident společnosti Panasonic Energy.
Titan Silicon může zlepšit rychlost nabíjení EV, přičemž nabití baterie z 20 % na 10 % zabere pouhých 80 minut, přičemž podle společnosti se plánuje její další snížení v budoucnu.
Kalifornská společnost Sila byla založena v roce 2011. Generální ředitel a spoluzakladatel společnosti Gene Berdichevsky je bývalý zaměstnanec Tesly, který sloužil jako hlavní inženýr pro lithium-iontovou baterii pro Tesla Roadster, což bylo první vozidlo této elektrické automobilky.
V roce 2019 Mercedes Benz získal menšinový podíl ve společnosti Sila v rámci svého výzkumu a vývoje pokročilých baterií pro svá budoucí elektrická vozidla. Připravovaný Mercedes-Benz EQG G Wagon bude prvním elektromobilem, který pro své baterie použije nanokompozitní silikonový anodový materiál Sila.
Sila byla také jednou z prvních společností, které obdržely část z 3.5 miliardy dolarů dostupných v rámci zákona o infrastruktuře mezi oběma stranami, jehož cílem je podpořit domácí výrobu surovin pro baterie EV pro elektrická vozidla a snížit závislost na dováženém grafitu, většinu z nich. který se v současnosti dováží z Číny.
V říjnu 2022 udělilo americké ministerstvo energetiky společnosti Sila grant ve výši 100 milionů dolarů na rozšíření výroby jejího materiálu křemíkové anody. Sila použila prostředky k financování výstavby svého výrobního závodu o rozloze více než 600,000 20 čtverečních stop v Moses Lake ve Washingtonu. Cílem společnosti je mít do roku 2026 výrobní kapacitu bateriového anodového materiálu o kapacitě 200,000 GWh, což stačí na napájení přibližně 2028 150 EV. Do roku XNUMX chce Sila dosáhnout více než XNUMX kWh výrobní kapacity.
Panasonic, který je také hlavním dodavatelem baterií společnosti Tesla, plánuje do fiskálního roku 200-2030 zvýšit svou globální výrobní kapacitu baterií pro elektromobily na 2031 GWh.
