By hoppt
Amb la millora dels nivells de vida i el desenvolupament de la tecnologia, l'electrònica flexible ha rebut cada cop més atenció. El progrés de la tecnologia electrònica flexible pot canviar profundament la forma del producte en salut, wearable, Internet of Everything i fins i tot robòtica, i té un gran potencial de mercat.
Amb la millora dels nivells de vida i el desenvolupament de la tecnologia, l'electrònica flexible ha rebut cada cop més atenció. El progrés de la tecnologia electrònica flexible pot canviar profundament la forma del producte en salut, wearable, Internet of Everything i fins i tot robòtica, i té un gran potencial de mercat.
Moltes empreses han invertit una gran quantitat d'investigació i desenvolupament, una rere l'altra en el desplegament precoç de la tecnologia de nova generació i el desenvolupament de nous productes. Recentment, els telèfons mòbils plegables s'han convertit en una adreça preferida. El plegat és el primer pas perquè els productes electrònics passin de la rigidesa tradicional a la flexibilitat.
Samsung Galaxy Fold i Huawei Mate X han portat els telèfons plegables a la vista del públic i són realment comercials, però les seves solucions estan articulades per la meitat. Tot i que s'utilitza una peça sencera de pantalla OLED flexible, la resta és El dispositiu no es pot plegar ni doblegar. Actualment, l'autèntic factor limitant per als dispositius flexibles com els telèfons mòbils flexibles ja no és la pantalla en si sinó la innovació de l'electrònica flexible, especialment les bateries flexibles. La bateria de subministrament d'energia sovint ocupa la major part del volum del dispositiu, de manera que també és la part essencial més probable per aconseguir una flexibilitat i flexibilitat reals. A més, els dispositius portàtils com els rellotges intel·ligents i les polseres intel·ligents encara utilitzen bateries rígides tradicionals, de mida limitada, la qual cosa fa que sovint es sacrifiqui la vida útil de la bateria. Per tant, les bateries flexibles de gran capacitat i alta flexibilitat són un factor revolucionari en els telèfons mòbils plegables i els dispositius portàtils.
Bateria flexible generalment es refereixen a bateries que es poden doblegar i utilitzar repetidament. Les seves propietats inclouen flexible, estirable, plegable i girable; poden ser bateries d'ions de liti, bateries de zinc-manganès o bateries de plata-zinc, o fins i tot supercondensadors. Com que cada part de la bateria flexible pateix una certa deformació durant el procés de plegat i estirament, els materials i l'estructura de cada part de la bateria flexible han de mantenir el rendiment després de diverses vegades de plegat i estirament. Naturalment, els requisits tècnics en aquest camp són molt elevats. Alt. Després de la deformació de la bateria de liti rígida actual, el seu rendiment es veurà greument danyat i, fins i tot, hi pot haver perills de seguretat. Per tant, les bateries flexibles requereixen materials i dissenys estructurals nous.
En comparació amb les bateries rígides tradicionals, les bateries flexibles tenen una major adaptabilitat ambiental, un rendiment anticolisió i una millor seguretat. A més, les bateries flexibles poden fer que els productes electrònics es desenvolupin en una direcció més ergonòmica. Les bateries flexibles poden reduir significativament el cost i el volum del maquinari intel·ligent, afegir noves capacitats i millorar les capacitats existents, permetent que el maquinari innovador i el món físic aconsegueixin una integració profunda sense precedents.
La indústria electrònica flexible es considera la propera tendència de desenvolupament important de la indústria electrònica. Els factors impulsors del seu ràpid desenvolupament són l'enorme demanda del mercat i les polítiques nacionals vigoroses. Molts països estrangers ja han formulat plans de recerca per a l'electrònica flexible. Com ara el pla FDCASU dels EUA, el Projecte Horitzó de la Unió Europea, l'"Estratègia Nacional de TI Verda de Corea" de Corea del Sud, etc., el 12è i 13è Pla Quinquennal de la Fundació de Ciències Naturals de la Xina també inclou l'electrònica flexible com a àrea de recerca important de
A més d'integrar circuits electrònics, materials funcionals, fabricació de micro-nano i altres camps tecnològics, la tecnologia electrònica flexible també abasta semiconductors, embalatges, proves, tèxtils, productes químics, circuits impresos, panells de visualització i altres indústries. Impulsarà un mercat de bilions de dòlars i ajudarà els sectors tradicionals a millorar el valor afegit de les indústries i a aportar canvis revolucionaris a l'estructura industrial i a la vida humana. Segons les previsions d'organitzacions autoritzades, la indústria electrònica flexible tindrà un valor de 46.94 milions de dòlars el 2018 i 301 milions de dòlars el 2028, amb una taxa de creixement anual composta de gairebé el 30% del 2011 al 2028, i està en una tendència a llarg termini. Creixement ràpid.
Bateria flexible: l'artèria de l'electrònica de consum en el futur 〡 Mizuki Capital original
Figura 1: Cadena de la indústria de la bateria flexible
Les bateries flexibles són una part vital del camp de l'electrònica flexible. Es poden utilitzar en telèfons mòbils plegables, dispositius portàtils, roba brillant i altres àrees i tenen una àmplia demanda del mercat. Segons un informe d'investigació sobre la previsió del mercat global de bateries flexibles per al 2020 emès per Markets and Markets, s'espera que el 2020 el mercat global de bateries flexibles arribi als 617 milions de dòlars nord-americans. Del 2015 al 2020, la bateria flexible creixerà a una taxa de creixement anual composta del 53.68%. Augmentar. Com a indústria típica de la bateria flexible, s'espera que la indústria dels dispositius portàtils enviï 280 milions d'unitats el 2021. A mesura que el maquinari tradicional entra en un període de coll d'ampolla i aplicacions innovadores de noves tecnologies, els dispositius portàtils introdueixen un nou període de ràpid desenvolupament. Hi haurà una gran demanda de bateries flexibles.
Tanmateix, la indústria de les bateries flexibles encara s'enfronta a molts reptes i el problema més gran són els problemes tècnics. La indústria de les bateries flexibles té grans barreres d'entrada i cal resoldre molts problemes com els materials, les estructures i els processos de producció. En l'actualitat, molts treballs d'investigació encara es troben en fase de laboratori i hi ha molt poques empreses que puguin dur a terme la producció en massa.
La direcció tècnica per a la realització de bateries flexibles o extensibles és principalment el disseny de noves estructures i materials flexibles. Concretament, hi ha principalment les tres categories següents:
3.1.Bateria de pel·lícula fina
El principi bàsic de les bateries de pel·lícula prima és utilitzar un tractament ultra prim dels materials de cada capa de la bateria per facilitar la flexió i, en segon lloc, millorar el rendiment del cicle modificant el material o l'electròlit. Les bateries de pel·lícula prima representen principalment bateries de ceràmica de liti de Taiwan Huineng i bateries de polímer de zinc d'Imprint Energy als Estats Units. L'avantatge d'aquest tipus de bateria és que pot aconseguir un cert grau de flexió i és ultrafina (<1 mm); l'inconvenient és que el TI no pot estirar-lo, la vida decau ràpidament després de girar, la capacitat és petita (nivell de miliamperes-hora) i el cost és elevat.
3.2.Bateria impresa (bateria de paper)
Igual que les bateries de pel·lícula prima, les bateries de paper són bateries que utilitzen pel·lícula prima com a suport. La diferència és que una tinta especial feta de materials conductors i nanomaterials de carboni es recobreix a la pel·lícula durant el procés de preparació. Les característiques de les bateries de paper imprès de pel·lícula fina són suaus, lleugeres i primes. Tot i que tenen una potència més baixa que les bateries de pel·lícula fina, són més respectuoses amb el medi ambient, generalment una bateria d'un sol ús.
Les bateries de paper pertanyen a l'electrònica impresa, i tots els seus components o peces es completen mitjançant mètodes de producció d'impressió. Al mateix temps, els productes electrònics impresos són bidimensionals i tenen característiques flexibles.
3.3. Nova bateria de disseny d'estructura (bateria flexible de gran capacitat)
Les bateries de pel·lícula prima i les bateries impreses estan limitades pel volum i només poden aconseguir productes de baix consum. I més escenaris d'aplicació tenen més demanda d'una potència immensa. Això fa que les bateries flexibles 3D de pel·lícula no fina siguin un mercat calent. Per exemple, la popular bateria flexible i extensible de gran capacitat actual realitzada per l'estructura del pont de l'illa. El principi d'aquesta bateria és l'estructura sèrie-paral·lela de la bateria. La dificultat rau en l'alta conductivitat i l'enllaç fiable entre les bateries, que es poden estirar i doblegar, i el disseny del paquet de protecció externa. L'avantatge d'aquest tipus de bateria és que es pot estirar, doblegar i girar. En girar, només doblegar el connector no afecta la vida útil de la pròpia bateria. Té una gran capacitat (nivell amperes-hora) i un baix cost; el desavantatge és que la suavitat local no és tan bona com una bateria ultrafina. Sigues petit. També hi ha una estructura d'origami, que plega el paper de dimensions 2D en diverses formes a l'espai 3D plegant i doblegant. Aquesta tecnologia d'origami s'aplica a les bateries d'ió de liti i el col·lector de corrent, l'elèctrode positiu, l'elèctrode negatiu, etc., es pleguen segons diferents angles de plegat. Quan s'estira i es doblega, la bateria pot suportar molta pressió a causa de l'efecte de plegat i té una bona elasticitat. No afectarà el rendiment. A més, sovint adopten una estructura en forma d'ona, és a dir, una estructura extensible en forma d'ona. El material actiu s'aplica a la peça de pal metàl·lic en forma d'ona per fer un elèctrode extensible. La bateria de liti basada en aquesta estructura s'ha estirat i doblegat moltes vegades. Encara pot mantenir una bona capacitat de cicle.
Les bateries ultrafines s'utilitzen generalment en productes electrònics prims com ara targetes electròniques, les bateries impreses s'utilitzen normalment en escenaris d'un sol ús, com ara etiquetes RFID, i les bateries flexibles de gran capacitat s'utilitzen principalment en productes electrònics intel·ligents com ara rellotges i telèfons mòbils. que requereixen una gran capacitat. Superior.
El mercat de bateries flexible encara està sorgint i els actors participants són principalment fabricants tradicionals de bateries, gegants tecnològics i empreses emergents. No obstant això, actualment no hi ha un fabricant dominant a nivell mundial, i la bretxa entre empreses no és gran, i es troben bàsicament en l'etapa d'R+D.
Des d'una perspectiva regional, la recerca i el desenvolupament actuals de bateries flexibles es concentren principalment als Estats Units, Corea del Sud i Taiwan, com ara Imprint Energy als Estats Units, Hui Neng Taiwan, LG Chem a Corea del Sud, etc. Gegants tecnològics com Apple, Samsung i Panasonic també estan desplegant activament bateries flexibles. La Xina continental ha fet certs desenvolupaments en el camp de les bateries de paper. Empreses cotitzades com Evergreen i Jiulong Industrial han pogut aconseguir una producció massiva. També han sorgit diverses empreses emergents en altres direccions tècniques, com ara Beijing Xujiang Technology Co., Ltd., Soft Electronics Technology i Jizhan Technology. Al mateix temps, importants institucions de recerca científica també estan desenvolupant noves direccions tecnològiques.
A continuació s'analitzaran i compararan breument els productes i la dinàmica de l'empresa de diversos desenvolupadors importants en el camp de les bateries flexibles:
Taiwan Huineng
Bateria de ceràmica de liti de placa tova FLCB
A la segona meitat del 2018, construïu la primera súper fàbrica del món de bateries ceràmiques de liti d'estat sòlid.
Corea del Sud LG Chem
Bateria de cable
Imprint Energy, EUA
Bateria de polímer de zinc
Les característiques ultra primes limiten la capacitat de la bateria i el rendiment de seguretat de la bateria de zinc encara necessita una inspecció de mercat a llarg termini. Llarg temps de conversió del producte
Uneix-te a Semtech per entrar al camp de l'Internet de les coses
Jiangsu Enfusai Printing Electronics Co., Ltd.
Bateria de paper
Es pot personalitzar 2. La mida, el gruix i la forma s'ajusten a les necessitats dels usuaris, i pot ajustar la posició dels elèctrodes positius i negatius de la bateria.
HOPPT BATTERY
Bateria d'impressió 3D
Actualment, les bateries flexibles encara tenen un llarg camí per recórrer en indicadors de rendiment electroquímic, com ara la capacitat de la bateria, la densitat d'energia i la vida útil. Les bateries desenvolupades als laboratoris existents solen tenir uns requisits de procés elevats, una baixa eficiència de producció i un alt cost, que no són aptes per a la producció industrial a gran escala. En el futur, la recerca de materials d'elèctrode flexibles i electròlits sòlids amb un rendiment integral excel·lent, un disseny innovador d'estructura de bateries i el desenvolupament de nous processos de preparació de bateries d'estat sòlid són direccions innovadores.
A més, el problema més important de la indústria actual de les bateries és la durada de la bateria. En el futur, els fabricants de bateries que poden aconseguir una posició avantatjosa han de resoldre el problema de la durada de la bateria i la producció flexible alhora. S'espera que l'aplicació de noves fonts d'energia (com l'energia solar i la bioenergia) o nous materials (com el grafè) resolgui aquests dos problemes simultàniament.
Les bateries flexibles s'estan convertint en l'aorta de l'electrònica de consum en el futur. En un futur previsible, els avenços tecnològics en tot el camp de l'electrònica flexible representada per les bateries flexibles provocaran inevitablement grans canvis en les indústries aigües amunt i avall.
respon en 6 hores, qualsevol pregunta és benvinguda!
