Betri nyumbufu- ateri ya vifaa vya kielektroniki vya watumiaji katika siku zijazo

Pamoja na uboreshaji wa viwango vya maisha na maendeleo ya teknolojia, vifaa vya elektroniki vinavyobadilika vimepokea umakini zaidi na zaidi. Maendeleo ya teknolojia ya kielektroniki inayoweza kunyumbulika yanaweza kubadilisha pakubwa muundo wa bidhaa katika afya, kuvaliwa, Mtandao wa Kila Kitu, na hata roboti, na ina uwezo mkubwa wa soko.

Pamoja na uboreshaji wa viwango vya maisha na maendeleo ya teknolojia, vifaa vya elektroniki vinavyobadilika vimepokea umakini zaidi na zaidi. Maendeleo ya teknolojia ya kielektroniki inayoweza kunyumbulika yanaweza kubadilisha pakubwa muundo wa bidhaa katika afya, kuvaliwa, Mtandao wa Kila Kitu, na hata roboti, na ina uwezo mkubwa wa soko.

Makampuni mengi yamewekeza mengi ya utafiti na maendeleo, moja baada ya nyingine kupelekwa mapema ya teknolojia ya kizazi kijacho na maendeleo ya bidhaa mpya. Hivi majuzi, simu za rununu zinazoweza kukunjwa zimekuwa mwelekeo unaopendelewa. Kukunja ni hatua ya kwanza kwa bidhaa za kielektroniki kuhama kutoka ugumu wa kitamaduni hadi kunyumbulika.

Samsung Galaxy Fold na Huawei Mate X zimeleta simu zinazoweza kukunjwa kwa mtazamo wa umma na ni za kibiashara kweli, lakini suluhu zake zote zinategemea nusu. Ingawa kipande kizima cha onyesho linalonyumbulika la OLED kinatumika, iliyobaki ni Kifaa hakiwezi kukunjwa au kukunjwa. Kwa sasa, kikwazo halisi cha vifaa vinavyonyumbulika kama vile simu zinazonyumbulika si skrini yenyewe bali ni uvumbuzi wa vifaa vya kielektroniki vinavyonyumbulika, hasa betri zinazonyumbulika. Betri ya usambazaji wa nishati mara nyingi huchukua kiasi kikubwa cha sauti ya kifaa, kwa hivyo pia ni sehemu muhimu zaidi katika kufikia unyumbufu wa kweli na bendability. Zaidi ya hayo, vifaa vinavyoweza kuvaliwa kama vile saa mahiri na bangili mahiri bado vinatumia betri zisizobadilika za kitamaduni, ambazo ni ndogo kwa saizi, na hivyo kusababisha maisha ya betri kudhabihu mara nyingi. Kwa hiyo, betri zenye uwezo mkubwa, zinazonyumbulika sana ni sababu ya mapinduzi katika simu za rununu zinazoweza kukunjwa na vifaa vinavyoweza kuvaliwa.

1.Ufafanuzi na faida za betri zinazonyumbulika

Betri inayoweza kubadilika kwa ujumla hurejelea betri zinazoweza kupinda na kutumika mara kwa mara. Sifa zao ni pamoja na zinazoweza kupinda, kunyooshwa, kukunjwa, na kusokota; zinaweza kuwa betri za lithiamu-ion, betri za zinki-manganese au betri za fedha-zinki, au hata Supercapacitor. Kwa kuwa kila sehemu ya betri inayoweza kunyumbulika hupitia mabadiliko fulani wakati wa kukunja na kunyoosha, nyenzo na muundo wa kila sehemu ya betri inayoweza kunyumbulika lazima zidumishe utendaji baada ya mara kadhaa ya kukunja na kunyoosha. Kwa kawaida, mahitaji ya kiufundi katika uwanja huu ni ya juu sana. Juu. Baada ya betri ya sasa ya rigid ya lithiamu inakabiliwa na deformation, utendaji wake utaharibiwa sana, na kunaweza kuwa na hatari za usalama. Kwa hivyo, betri zinazonyumbulika zinahitaji nyenzo mpya kabisa na miundo ya miundo.

Ikilinganishwa na betri ngumu za kitamaduni, betri zinazonyumbulika zina uwezo wa hali ya juu wa kubadilika, utendakazi wa kuzuia mgongano na usalama bora. Zaidi ya hayo, betri zinazonyumbulika zinaweza kufanya bidhaa za elektroniki kukua katika mwelekeo wa ergonomic zaidi. Betri zinazonyumbulika zinaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa gharama na kiasi cha maunzi mahiri, kuongeza uwezo mpya na kuboresha uwezo uliopo, kuwezesha maunzi bunifu na ulimwengu wa kimwili kufikia muunganisho wa kina ambao haujawahi kushuhudiwa.

2.Ukubwa wa soko wa betri zinazonyumbulika

Sekta ya umeme inayonyumbulika inachukuliwa kuwa mwelekeo mkuu unaofuata wa maendeleo ya tasnia ya kielektroniki. Sababu zinazoongoza kwa maendeleo yake ya haraka ni hitaji kubwa la soko na sera kali za kitaifa. Nchi nyingi za kigeni tayari zimeunda mipango ya utafiti kwa vifaa vya kielektroniki vinavyobadilikabadilika. Kama vile mpango wa Marekani wa FDCASU, Mradi wa Horizon wa Umoja wa Ulaya, "Mkakati wa Kitaifa wa Teknolojia ya Teknolojia ya Kijani ya Korea ya Korea Kusini," na kadhalika, Wakfu wa Sayansi ya Asili wa China wa Mpango wa Miaka Mitano wa 12 na wa 13 wa China pia unajumuisha vifaa vya elektroniki vinavyonyumbulika kama eneo muhimu la utafiti. utengenezaji wa nano ndogo.

Mbali na kuunganisha saketi za elektroniki, vifaa vya utendaji, utengenezaji wa nano ndogo, na nyanja zingine za teknolojia, teknolojia ya elektroniki inayoweza kunyumbulika pia inahusu halvledare, ufungaji, upimaji, nguo, kemikali, saketi zilizochapishwa, paneli za kuonyesha na tasnia zingine. Itaendesha soko la dola trilioni na kusaidia sekta za Jadi katika kuimarisha thamani ya ziada ya viwanda na kuleta mabadiliko ya kimapinduzi katika muundo wa viwanda na maisha ya binadamu. Kulingana na utabiri wa mashirika yenye mamlaka, tasnia ya umeme inayoweza kubadilika itakuwa na thamani ya dola bilioni 46.94 mnamo 2018 na dola bilioni 301 mnamo 2028, na kiwango cha ukuaji wa kila mwaka cha karibu 30% kutoka 2011 hadi 2028, na iko katika mwelekeo wa muda mrefu. ukuaji wa haraka.

Betri inayoweza kunyumbulika-ateri ya vifaa vya kielektroniki vya watumiaji katika siku zijazo 〡 Mizuki Capital asilia
Kielelezo cha 1: Msururu wa tasnia ya betri inayonyumbulika

Betri inayoweza kunyumbulika ni sehemu muhimu ya uwanja wa vifaa vya elektroniki vinavyonyumbulika. Zinaweza kutumika katika simu za rununu zinazoweza kukunjwa, vifaa vinavyoweza kuvaliwa, mavazi angavu, na maeneo mengine na kuwa na mahitaji makubwa ya soko. Kulingana na ripoti ya utafiti juu ya utabiri wa soko la betri nyumbufu wa 2020 iliyotolewa na Masoko na Masoko, ifikapo 2020, soko la kimataifa la betri linatarajiwa kufikia dola milioni 617 za Amerika. Kuanzia 2015 hadi 2020, betri inayoweza kunyumbulika itakua kwa kiwango cha ukuaji cha kila mwaka cha 53.68%. Ongeza. Kama tasnia ya kawaida ya chini ya betri inayonyumbulika, tasnia ya vifaa vinavyoweza kuvaliwa inatarajiwa kusafirisha vitengo milioni 280 mnamo 2021. Maunzi ya kitamaduni yanapoingia katika kipindi cha shida na matumizi ya ubunifu ya teknolojia mpya, vifaa vinavyovaliwa huleta kipindi kipya cha maendeleo ya haraka. Kutakuwa na mahitaji makubwa ya betri zinazonyumbulika.

Hata hivyo, sekta ya betri inayonyumbulika bado inakabiliwa na changamoto nyingi, na tatizo kubwa ni masuala ya kiufundi. Sekta ya betri inayonyumbulika ina vizuizi vikubwa vya kuingia, na masuala mengi kama nyenzo, miundo na michakato ya uzalishaji yanahitaji kutatuliwa. Kwa sasa, kazi nyingi za utafiti bado ziko kwenye hatua ya maabara, na kuna makampuni machache sana ambayo yanaweza kufanya uzalishaji wa wingi.

3.Uelekeo wa kiufundi wa betri zinazobadilika

Mwelekeo wa kiufundi wa kutambua betri zinazoweza kubadilika au kunyoosha ni hasa muundo wa miundo mpya na vifaa vinavyobadilika. Hasa, kuna aina tatu zifuatazo:

3.1.Betri ya filamu nyembamba

Kanuni ya msingi ya betri za filamu nyembamba ni kutumia urekebishaji mwembamba zaidi wa nyenzo katika kila safu ya betri ili kuwezesha kupinda na, pili, kuboresha utendaji wa mzunguko kwa kurekebisha nyenzo au elektroliti. Betri za filamu nyembamba huwakilisha hasa betri za kauri za lithiamu kutoka Taiwan Huineng na betri za zinki za polima kutoka Imprint Energy nchini Marekani. Faida ya aina hii ya betri ni kwamba inaweza kufikia kiwango fulani cha kupinda na ni nyembamba sana (<1mm); hasara ni kwamba IT haiwezi kuinyoosha, maisha huharibika haraka baada ya kugeuka, uwezo ni mdogo (kiwango cha milliamp-saa), na gharama ni kubwa.

3.2. Betri iliyochapishwa (betri ya karatasi)

Kama betri za filamu-nyembamba, betri za karatasi ni betri zinazotumia filamu nyembamba kama mtoa huduma. Tofauti ni kwamba wino maalum uliofanywa kwa vifaa vya conductive na nanomaterials kaboni ni coated kwenye filamu wakati wa mchakato wa maandalizi. Sifa za betri za karatasi zenye filamu nyembamba ni laini, nyepesi na nyembamba. Ingawa zina nguvu ndogo kuliko betri za filamu nyembamba, ni rafiki wa mazingira—kwa ujumla ni betri inayoweza kutumika.

Betri za karatasi ni za elektroniki zilizochapishwa, na sehemu zao zote au sehemu zinakamilishwa kwa njia za uchapishaji wa uchapishaji. Wakati huo huo, bidhaa za elektroniki zilizochapishwa ni mbili-dimensional na zina sifa zinazobadilika.

3.3. Betri ya muundo mpya wa muundo (betri inayoweza kunyumbulika yenye uwezo mkubwa)

Betri za filamu nyembamba na betri zilizochapishwa ni mdogo kwa kiasi na zinaweza kufikia bidhaa za chini za nguvu. Na hali zaidi za maombi zina mahitaji zaidi ya nguvu kubwa. Hii hufanya betri zisizo nyembamba za 3D ziwe soko motomoto. Kwa mfano, betri maarufu ya sasa ya uwezo mkubwa inayoweza kunyumbulika na kunyooshwa inayotambuliwa na muundo wa daraja la kisiwa. Kanuni ya betri hii ni muundo wa mfululizo-sambamba wa pakiti ya betri. Ugumu upo katika conductivity ya juu na kiungo cha kuaminika kati ya betri, ambayo inaweza kunyoosha na kuinama, na nje Kulinda muundo wa pakiti. Faida ya aina hii ya betri ni kwamba inaweza kunyoosha, kuinama, na kupotosha. Wakati wa kugeuka, kupiga tu kontakt hakuathiri maisha ya betri yenyewe. Ina uwezo mkubwa (kiwango cha saa-ampere) na gharama ya chini; hasara ni kwamba ulaini wa ndani si mzuri kama betri nyembamba sana. Kuwa mdogo. Pia kuna muundo wa origami, ambao unakunja karatasi ya 2D-dimensional katika maumbo mbalimbali katika nafasi ya 3D kwa kukunja na kuinama. Teknolojia hii ya origami inatumika kwa betri za lithiamu-ioni, na mtozaji wa sasa, electrode chanya, electrode hasi, nk, hupigwa kulingana na pembe tofauti za kukunja. Wakati wa kunyoosha na kuinama, betri inaweza kuhimili shinikizo nyingi kutokana na athari ya kukunja na ina elasticity nzuri. Haitaathiri utendaji. Kwa kuongeza, mara nyingi hupitisha muundo wa umbo la wimbi, yaani, muundo wa kunyoosha wa umbo la wimbi. Nyenzo ya kazi hutumiwa kwenye kipande cha chuma cha umbo la wimbi ili kufanya electrode inayoweza kunyoosha. Betri ya lithiamu kulingana na muundo huu imepanuliwa na kuinama mara nyingi. Bado inaweza kudumisha uwezo mzuri wa mzunguko.

Betri nyembamba sana kwa ujumla hutumika katika bidhaa nyembamba za kielektroniki kama vile kadi za kielektroniki, betri zilizochapishwa kwa kawaida hutumika katika hali za matumizi moja kama vile lebo za RFID, na betri za uwezo mkubwa zinazonyumbulika hutumika zaidi katika bidhaa za elektroniki za akili kama vile saa na simu za mkononi. zinazohitaji uwezo mkubwa. Juu.

4.Mazingira ya ushindani ya betri zinazonyumbulika

Soko la betri linalonyumbulika bado linajitokeza, na wachezaji wanaoshiriki ni watengenezaji wa betri wa jadi, kampuni kubwa za teknolojia na kampuni zinazoanzisha. Hata hivyo, kwa sasa hakuna mtengenezaji mkuu duniani kote, na pengo kati ya makampuni si kubwa, na kimsingi ziko katika hatua ya R&D.

Kwa mtazamo wa kikanda, utafiti wa sasa na uundaji wa betri zinazonyumbulika hujikita zaidi Marekani, Korea Kusini na Taiwan, kama vile Imprint Energy nchini Marekani, Hui Neng Taiwan, LG Chem nchini Korea Kusini, n.k. Kampuni kubwa za teknolojia. kama vile Apple, Samsung, na Panasonic pia wanatumia kikamilifu betri zinazonyumbulika. China Bara imefanya maendeleo fulani katika uwanja wa betri za karatasi. Kampuni zilizoorodheshwa kama vile Evergreen na Jiulong Industrial zimeweza kufikia uzalishaji wa wingi. Uanzishaji kadhaa pia umeibuka katika mwelekeo mwingine wa kiufundi, kama vile Beijing Xujiang Technology Co., Ltd., Teknolojia ya Elektroniki laini, na Teknolojia ya Jizhan. Wakati huo huo, taasisi muhimu za utafiti wa kisayansi pia zinatengeneza mwelekeo mpya wa kiteknolojia.

Ifuatayo itachambua na kulinganisha kwa ufupi bidhaa na mienendo ya kampuni ya wasanidi kadhaa wakuu katika uwanja wa betri zinazonyumbulika:

Taiwan Huineng

FLCB sahani laini lithiamu kauri betri

1. Betri ya kauri ya lithiamu ya hali dhabiti ni tofauti na elektroliti kioevu inayotumika katika betri ya lithiamu inayopatikana. Haitavuja hata ikiwa imevunjwa, kugongwa, kutobolewa, au kuchomwa na haitashika moto, kuungua, au kulipuka. Utendaji mzuri wa usalama
2. Nyembamba zaidi, nyembamba zaidi inaweza kufikia 0.38 mm
3. Uzito wa betri sio juu kama ule wa betri za lithiamu. Upana wa 33 mm34mmBetri ya kauri ya lithiamu ya 0.38mm ina uwezo wa 10.5mAh na msongamano wa nishati wa 91Wh/L.
4. Hainyumbuliki; inaweza tu kukunjwa, na haiwezi kunyooshwa, kubanwa, au kusokotwa.

Katika nusu ya pili ya 2018, jenga kiwanda bora cha kwanza duniani cha betri za kauri za lithiamu za hali dhabiti.

Korea Kusini LG Chem

Betri ya kebo

1. Ina kubadilika bora na inaweza kuhimili kiwango fulani cha kunyoosha
2. Inaweza kunyumbulika zaidi na haihitaji kuwekwa ndani ya vifaa vya kielektroniki kama vile betri za kitamaduni za lithiamu-ioni. Inaweza kuwekwa mahali popote na inaweza kuunganishwa vizuri katika muundo wa bidhaa.
3. Betri ya kebo ina uwezo mdogo na gharama kubwa ya uzalishaji
4. Bado hakuna uzalishaji wa nishati

Imprint Energy, Marekani

Betri ya zinki ya polima

1. Nyembamba sana, utendaji mzuri wa usalama wa kupinda
2. Zinki haina sumu kidogo kuliko betri za lithiamu na ni chaguo salama zaidi kwa vifaa vinavyovaliwa na wanadamu

Sifa nyembamba sana hupunguza uwezo wa betri, na utendakazi wa usalama wa betri ya zinki bado unahitaji ukaguzi wa soko wa muda mrefu. Muda mrefu wa ubadilishaji wa bidhaa

Ungana na Semtech ili kuingia katika nyanja ya Mtandao wa Mambo

Jiangsu Enfusai Printing Electronics Co., Ltd.

Betri ya karatasi

1. Imetolewa kwa wingi na imetumika katika tagi za RFID, matibabu na nyanja zingine

Inaweza kubinafsisha 2. Ukubwa, unene, na umbo ni kulingana na mahitaji ya watumiaji, na inaweza kurekebisha nafasi ya elektrodi chanya na hasi za betri.

1. Betri ya karatasi ni ya matumizi ya mara moja na haiwezi kuchajiwa tena
2. Nguvu ni ndogo, na hali ya matumizi ni mdogo. Inaweza kutumika tu kwa lebo za kielektroniki za RFID, vitambuzi, kadi mahiri, vifungashio vya kibunifu, n.k.
3. Kamilisha upataji unaomilikiwa kabisa na Enfucell nchini Ufini mwaka wa 2018
4. Ilipokea RMB milioni 70 katika ufadhili katika 2018

HOPPT BATTERY

Betri ya uchapishaji ya 3D

1. Mchakato sawa wa uchapishaji wa 3D na teknolojia ya kuimarisha nanofiber
2. Betri inayoweza kunyumbulika ya lithiamu ina sifa ya mwanga, nyembamba na inayonyumbulika

5.Maendeleo ya baadaye ya betri zinazobadilika

Kwa sasa, betri zinazonyumbulika bado zina safari ndefu katika viashirio vya utendaji wa kielektroniki kama vile uwezo wa betri, msongamano wa nishati na maisha ya mzunguko. Betri zinazotengenezwa katika maabara zilizopo kwa ujumla zina mahitaji ya juu ya mchakato, ufanisi mdogo wa uzalishaji, na gharama kubwa, ambazo hazifai kwa uzalishaji mkubwa wa viwanda. Katika siku zijazo, kutafuta nyenzo zinazonyumbulika za elektrodi na elektroliti dhabiti zenye utendakazi bora wa kina, muundo bunifu wa muundo wa betri, na uundaji wa michakato mipya ya utayarishaji wa betri ya hali dhabiti ni mwelekeo mzuri.

Kwa kuongeza, maumivu muhimu zaidi ya sekta ya sasa ya betri ni maisha ya betri. Katika siku zijazo, watengenezaji wa betri ambao wanaweza kufikia nafasi ya faida lazima watatue tatizo la maisha ya betri na uzalishaji unaonyumbulika kwa wakati mmoja. Utumiaji wa vyanzo vipya vya nishati (kama vile nishati ya jua na bioenergy) au nyenzo mpya (kama vile graphene) inatarajiwa kutatua matatizo haya mawili kwa wakati mmoja.

Betri zinazonyumbulika zinakuwa aorta ya matumizi ya kielektroniki katika siku zijazo. Katika siku zijazo zinazoonekana, mafanikio ya kiteknolojia katika uwanja mzima wa vifaa vya elektroniki vinavyonyumbulika vinavyowakilishwa na betri zinazonyumbulika bila shaka yataleta mabadiliko makubwa katika sekta ya juu na ya chini.