2. ثورة تكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة، ظهور معدات الضغط المتوازن

بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم أيون السائلة التقليدية، شهدت بطاريات الحالة الصلبة تغيرات كبيرة في عمليات الإنتاج والمعدات. يعد الابتكار التكنولوجي أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص في مجالات مثل تصنيع الأقطاب الكهربائية وتشكيل أفلام الإلكتروليت ذات الحالة الصلبة. في العمليات السابقة لبطاريات الحالة الصلبة، أصبح الخلط والطلاء والدرفلة جوهر إعادة بناء القيمة في سلسلة الصناعة. لقد أدى استبدال العمليات الرطبة التقليدية بتكنولوجيا القطب الجاف وتحسين متطلبات الدقة لمستوى الميكرومتر إلى جذب الكثير من الاهتمام لهذه العمليات. على سبيل المثال، باعتبارها جوهر العملية الجافة، تتطلب عملية الخلط تحقيق تشتت موحد على المستوى النانوي ورجفان رابط، ولها متطلبات عالية للغاية لدقة التحكم في درجة الحرارة، فضلاً عن التحكم الصارم في الرطوبة البيئية؛ تتطلب عملية الطلاء متطلبات خاصة لسمك الطلاء وسرعته ولزوجة سائل الطلاء ودرجة الحرارة. أصبحت تقنية الطلاء المتزامن على الوجهين حلاً مبتكرًا لمشكلة التحضير الموحد للطلاءات الرقيقة جدًا؛ تعتبر عملية الدرفلة ضرورية لضمان تكثيف واجهة بطاريات الحالة الصلبة، ولها متطلبات صارمة لمؤشرات مثل توحيد سمك القطب الكهربائي، وانحراف كثافة الضغط، وخشونة السطح.

في عملية التجميع الوسطى، أصبحت معدات الضغط المتوازن واحدة من التغييرات المهمة التي تميز إنتاج بطاريات الحالة الصلبة عن إنتاج البطاريات السائلة التقليدية. نظرًا لهشاشة إلكتروليتات الحالة الصلبة، أصبح التصفيح هو الطريق التكنولوجي الوحيد للإنتاج الضخم لجميع بطاريات الحالة الصلبة، ويتم تحديث وتكرار معدات التصفيح باستمرار. أصبحت آلة القطع والتصفيح اتجاهًا للتطور، وأصبح تحسين كفاءة التصفيح هو المفتاح لاستبدال عمليات اللف. يهدف إدخال تقنية الضغط المتوازن إلى حل مشاكل انسداد نقل الأيونات وزيادة المقاومة الداخلية الناتجة عن المسامية المتبقية بين طبقات الأقطاب الكهربائية في بطاريات الحالة الصلبة. من الصعب ضمان اتساق المنحل بالكهرباء وكثافة البطارية من خلال الطرق التقليدية للضغط الساخن والدرفلة في إنتاج بطاريات الليثيوم، كما أن الدرفلة أحادية المحور لها أيضًا العديد من العيوب. في المقابل، يمكن لتقنية الضغط المتوازن أن تطبق ضغطًا عاليًا للغاية من اتجاهات متعددة، مما يؤدي إلى إعادة ترتيب الجسيمات وإزالة المسام داخل المادة، مما يحقق تكثيفًا موحدًا ثلاثي الأبعاد. تتميز كل من الصحافة المتوازنة الضغط الباردة، والصحافة المتوازنة الدافئة، والصحافة المتوازنة الساخنة بخصائصها الخاصة. تعمل الصحافة المتوازنة الباردة في درجة حرارة الغرفة ولها ضغط مرتفع. يمكن للضغط الثابت متساوي الحرارة إكمال عملية التشكيل عند درجة حرارة وضغط معينين، ولكن هناك قيود على التحكم الدقيق في درجة الحرارة؛ تتميز الصحافة المتوازنة التضاغط الساخنة بتوحيد عالي، وإمكانية تحكم قوية، وقابلية تطبيق واسعة، ولكن تكلفة المعدات مرتفعة نسبيًا.3. لقد بدأ نمط المنافسة الصناعية في الظهور، وتظهر الشركات المحلية والأجنبية مهاراتها

الشركات الخارجية رائدة في مجال معدات الضغط المتوازن. ممثلة بشركة Hana Technology من كوريا الجنوبية وQuintus Technologies من السويد، تتخصص Quintus في معدات تكنولوجيا الضغط العالي وقد أطلقت معدات الضغط المتوازن المتوازن MIB120 من الدرجة المعملية ومعدات الضغط المتوازن QIB180 ذات النطاق الصناعي، مما يدعم الحلول القابلة للتطوير من المختبر إلى الإنتاج واسع النطاق. وتخطط لتطوير المكابس المتوازنة سلسلة 300، وسلسلة 600، وسلسلة 800 من عام 2025 إلى عام 2030 لتلبية احتياجات الإنتاج على نطاق واسع. تعمل الشركات المحلية أيضًا على تسريع البحث والتطوير، مثل Nakonor، التي تستثمر بنشاط في البحث والتطوير لمعدات الضغط المتوازن. على الرغم من وجود فجوة معينة حاليًا في التكنولوجيا وحصة السوق مع الشركات الخارجية، مع التطور السريع لصناعة بطاريات الحالة الصلبة المحلية، فمن المتوقع اللحاق بالركب والتجاوز.

4. النظرة المستقبلية: الفرص والتحديات تتعايش

مع التطوير المستمر لصناعة بطاريات الحالة الصلبة، من المتوقع أن تشهد معدات الضغط المتوازن، كجهاز رئيسي لحل مشاكل الكثافة والواجهة لبطاريات الحالة الصلبة، نموًا هائلاً في الطلب في السوق. فمن ناحية، سيؤدي تشجيع الإنتاج على نطاق واسع لبطاريات الحالة الصلبة إلى زيادة الطلب بشكل مباشر على معدات الضغط المتوازن؛ من ناحية أخرى، فإن التقدم التكنولوجي المستمر سيعزز أيضًا تطوير معدات الضغط المتوازن نحو دقة أعلى وكفاءة أعلى وتكلفة أقل. ومع ذلك، تواجه صناعة معدات الضغط المتوازن أيضًا العديد من التحديات، مثل صعوبة البحث والتطوير التكنولوجي، والحاجة إلى اختراق التقنيات الرئيسية مثل التحكم في درجة الحرارة والضغط؛ المنافسة في السوق شرسة، والشركات المحلية والأجنبية تتقدم الواحدة تلو الأخرى. لتبرز في المنافسة، تحتاج الشركات إلى تحسين قوتها التكنولوجية وقدرتها التنافسية في السوق بشكل مستمر؛ بالإضافة إلى ذلك، فإن التكلفة العالية للمعدات تحد أيضًا من تطبيقها على نطاق واسع إلى حد ما. ستكون كيفية تقليل التكاليف قضية مهمة يجب معالجتها من أجل التطوير المستقبلي لهذه الصناعة.

باختصار، تواجه صناعة معدات الضغط المتوازن فرص تطوير غير مسبوقة مدفوعة بصناعة بطاريات الحالة الصلبة. في المستقبل، مع الاختراقات المستمرة في التكنولوجيا والنضج التدريجي للسوق، من المتوقع أن تلعب معدات الضغط المتوازن دورًا أكثر أهمية في صناعة الطاقة الجديدة، مما يساعد صناعة البطاريات ذات الحالة الصلبة على تحقيق قفزات تطوير وتوفير دعم قوي لتحويل الصناعات مثل مركبات الطاقة الجديدة.