據(jù)報道,韓國電池巨頭LG新能源最新表態(tài)稱,其目標是到2028年將干式涂層技術(dry-coating technology)商業(yè)化。這是一項被稱為“改變游戲規(guī)則”的電池制造技術,為公司加強競爭力開辟一條道路。
“LG計劃在第四季度完成干式涂層工藝的示范生產線,并在2028年開始全面生產。”這是LG新能源首次公開該項技術的商用化時間表。去年12月出任LG新能源首席技術官的Kim Je-Young估計,干法工藝可以將電池制造成本降低17%到30%。
Kim Je-Young表示:“LG電子正在開發(fā)的干式涂層電極制造工藝,與陰極顆粒大小無關,可以同時適用于陰極和陽極?!彼a充說,將干式涂層電極制造應用于具有較小顆粒的陰極是非常具有挑戰(zhàn)性的。
Kim Je-Young在接受最新采訪時表示,“在電池競爭對手中,LG在干涂層技術方面處于領先地位。我們10年前就開始(研究)了。”
綠研院注意到,當前,多家公司都在研究干式涂層技術,其旨在取代制造陰極和陽極電極的高耗能濕法工藝。
據(jù)了解,濕式涂層技術需要將化學物質溶解在有毒溶劑中,然后在電池生產線上近100米長的烤箱中在高達200攝氏度的溫度下進行干燥,這一過程成本高昂。
使用干式涂層技術則能讓電池制造商節(jié)省設備成本、空間等,該工藝使用干法涂層設備將電極材料均勻涂敷于電極片上,是一種不依賴溶劑、不含水,且不產生廢水的電池生產工藝。
特斯拉曾表示,如果干式涂層和更大電芯的所有潛在能效都得以實現(xiàn),Model Y的4680電池制造成本預計會降至5000-5500美元,大約是2170電池成本的一半。
值得注意的是,由于單位體積下含有更多的活性物質,干法電極或能實現(xiàn)更大能量密度。有實驗數(shù)據(jù)顯示,干法電極能量密度可以超過300Wh/kg,且具備實現(xiàn)500Wh/kg的可能性。
特斯拉早在2019年就收購了一家名為Maxwell Technologies的“干涂層初創(chuàng)公司”。2020年的特斯拉電池日上,該公司表示,采用干法電極工藝,可以最大程度的簡化流程、工序。公司目標是未來在現(xiàn)在150GWh的工廠空間中能夠容納1TWh產能,每GWh產能投資降低75%。
大眾汽車也正致力于研發(fā)新型干式涂層工藝,旨在將其應用于電池生產中,并通過此項技術取得對特斯拉等競爭對手的優(yōu)勢。去年,大眾汽車電池制造子公司PowerCo首席運營官塞巴斯蒂安·沃爾夫接受采訪時表示,新型干式涂層工藝可將電池生產中的能源消耗減少30%,這有望使每輛電動汽車的成本降低數(shù)百歐元。同時,該工藝還能提高電池的性能和壽命,為用戶提供更加穩(wěn)定和可靠的使用體驗。
今年4月,松下能源宣布,已在其位于日本大阪的住之江工廠(Suminoe factory)內建成了一座新的研發(fā)中心。該工廠致力于下一代電池的制造,以增強松下的制造競爭力并擴大其全球生產能力。這個研發(fā)中心也將成為生產工藝技術開發(fā)的核心。
該設施旨在通過繞線和焊接技術開發(fā)以及驗證新興的干法涂層技術來優(yōu)化能源效率,從而加速高效設備的部署。此外,還將與位于Nishi-Kadoma的新研發(fā)設施合作,合作開發(fā)新的電池產品。
外界認為,對于設備制造商來說,推動更高效的電池制造工藝也是一個機會。
例如,韓華集團分公司、電池生產設備制造企業(yè)Hanwha Momentum正在與電池制造企業(yè)一起研究干式涂層技術。與此同時,總部位于馬薩諸塞州的初創(chuàng)公司AM Batteries招募了特斯拉的資深員工,幫助其開發(fā)干式涂層電池噴霧方法的設備。
此外,總部位于韓國的Narae Nanotech Corp.為蘋果的iPhone和iPad提供涂層,該公司也在試圖通過更多容易實現(xiàn)的技術來打入電池行業(yè)。Narae試圖通過使用氙氣閃光燈將涂層線切割一半來改進濕法工藝,而不是使用干式涂層法工藝。
當然,LG新能源想要實現(xiàn)干式涂層技術商業(yè)化,并不是件容易的事,仍面臨著一些挑戰(zhàn):
第一,要攻克技術難題。干式涂層技術的應用范圍廣泛,研發(fā)其工藝和設備要投入大量資金和時間。當然,還需要和其他企業(yè)和合作伙伴的密切合作。
第二,要面對激烈的市場競爭。如今,電池市場的發(fā)展迅速,各家企業(yè)都在加大技術開發(fā)投入。因此,LG新能源將面對來自其他電池企業(yè)越來越多的壓力,如研發(fā)程度等。
總之,LG新能源希望在2028年前實現(xiàn)干式涂層技術的商業(yè)化挑戰(zhàn)和機遇并存。相信在其推動下,更多企業(yè)將加入這一賽道,推動這一技術的更快發(fā)展!