Fleksebla kuirilaro - la arterio de konsumelektroniko en la estonteco

Kun la plibonigo de vivnivelo kaj la evoluo de teknologio, fleksebla elektroniko ricevis pli kaj pli da atento. La progreso de fleksebla elektronika teknologio povas profunde ŝanĝi la produktoformon en sano, portebla, Interreto de Ĉio, kaj eĉ robotiko, kaj havas vastan merkatan potencialon.

Kun la plibonigo de vivnivelo kaj la evoluo de teknologio, fleksebla elektroniko ricevis pli kaj pli da atento. La progreso de fleksebla elektronika teknologio povas profunde ŝanĝi la produktoformon en sano, portebla, Interreto de Ĉio, kaj eĉ robotiko, kaj havas vastan merkatan potencialon.

Multaj kompanioj investis multan esploradon kaj disvolviĝon, unu post alia frua disfaldo de venontgeneracia teknologio kaj nova produkta disvolviĝo. Lastatempe, faldeblaj poŝtelefonoj fariĝis favorata direkto. Faldado estas la unua paŝo por elektronikaj produktoj por ŝanĝi de tradicia rigideco al fleksebleco.

Samsung Galaxy Fold kaj Huawei Mate X alportis faldeblajn telefonojn al la vido de la publiko kaj estas vere komercaj, sed iliaj solvoj estas ĉiuj duone. Kvankam tuta peco de fleksebla OLED-ekrano estas uzata, la resto estas La aparato ne povas esti faldita aŭ fleksita. Nuntempe, la vera limiga faktoro por flekseblaj aparatoj kiel flekseblaj poŝtelefonoj ne plu estas la ekrano mem sed la novigo de fleksebla elektroniko, precipe flekseblaj baterioj. La energiproviza baterio ofte okupas la plej grandan parton de la volumeno de la aparato, do ĝi ankaŭ estas la plej verŝajne esenca parto por atingi veran flekseblecon kaj flekseblecon. Krome, porteblaj aparatoj kiel inteligentaj horloĝoj kaj inteligentaj braceletoj ankoraŭ uzas tradiciajn rigidajn bateriojn, kiuj estas limigitaj en grandeco, rezultigante baterian vivon ofte oferata. Tial, grandkapacaj, alt-flekseblaj flekseblaj baterioj estas revolucia faktoro en faldeblaj poŝtelefonoj kaj porteblaj aparatoj.

1.Difino kaj avantaĝoj de flekseblaj kuirilaroj

Fleksebla kuirilaro ĝenerale rilatas al baterioj kiuj povas esti fleksitaj kaj uzitaj plurfoje. Iliaj propraĵoj inkluzivas flekseblan, streĉeblan, faldeblan kaj tordeblan; ili povas esti litio-jonaj baterioj, zink-manganaj baterioj aŭ arĝent-zinkaj baterioj, aŭ eĉ Superkondensatoro. Ĉar ĉiu parto de la fleksebla baterio spertas certan deformadon dum la faldado kaj streĉado, la materialoj kaj strukturo de ĉiu parto de la fleksebla baterio devas konservi agadon post pluraj fojoj de faldado kaj streĉado. Kompreneble, la teknikaj postuloj en ĉi tiu kampo estas tre altaj. Alta. Post kiam la nuna rigida litia baterio suferas deformadon, ĝia agado estos grave difektita, kaj eĉ povas esti sekurecaj danĝeroj. Tial, flekseblaj baterioj postulas tutnovajn materialojn kaj strukturajn dezajnojn.

Kompare kun tradiciaj rigidaj kuirilaroj, flekseblaj kuirilaroj havas pli altan median adapteblecon, kontraŭ-kolizion kaj pli bonan sekurecon. Krome, flekseblaj kuirilaroj povas igi elektronikajn produktojn disvolvi en pli ergonomia direkto. Flekseblaj kuirilaroj povas signife redukti la koston kaj volumenon de inteligenta aparataro, aldoni novajn kapablojn kaj plibonigi ekzistantajn kapablojn, ebligante novigan aparataron kaj la fizikan mondon atingi senprecedencan profundan integriĝon.

2.La merkata grandeco de flekseblaj kuirilaroj

La fleksebla elektronika industrio estas konsiderata kiel la sekva grava evolua tendenco de la elektronika industrio. La movaj faktoroj por ĝia rapida disvolviĝo estas la grandega merkata postulo kaj viglaj naciaj politikoj. Multaj eksterlandoj jam formulis esplorplanojn por fleksebla elektroniko. Kiel la usona FDCASU-plano, la Horizonta Projekto de Eŭropa Unio, la Sud-Koreio "Koreia Verda IT Nacia Strategio", ktp, la 12-a kaj 13-a Kvinjara Plano de Ĉina Naturscienca Fondaĵo de Ĉinio ankaŭ inkluzivas flekseblan elektronikon kiel gravan esploran areon de mikro-nana fabrikado.

Krom integri elektronikajn cirkvitojn, funkciajn materialojn, mikro-nano-fabrikadon kaj aliajn teknologiajn kampojn, fleksebla elektronika teknologio ankaŭ ampleksas duonkonduktaĵojn, pakadon, testadon, teksaĵojn, kemiaĵojn, presitajn cirkvitojn, ekranajn panelojn kaj aliajn industriojn. Ĝi movos duilionan merkaton kaj helpos Tradiciajn sektorojn plibonigi la aldonvaloron de industrioj kaj alporti revoluciajn ŝanĝojn al la industria strukturo kaj homa vivo. Laŭ prognozoj de aŭtoritataj organizoj, la fleksebla elektronika industrio valoros 46.94 miliardojn da usonaj dolaroj en 2018 kaj 301 miliardojn da usonaj dolaroj en 2028, kun kunmetita jarkreskofteco de preskaŭ 30% de 2011 ĝis 2028, kaj estas en tendenco de longdaŭra. rapida kresko.

Fleksebla kuirilaro - la arterio de konsumelektroniko en la estonteco 〡 Mizuki Capital originalo
Figuro 1: Fleksebla bateria industria ĉeno

Fleksebla kuirilaro estas esenca parto de la kampo de fleksebla elektroniko. Ili povas esti uzataj en faldeblaj poŝtelefonoj, porteblaj aparatoj, brilaj vestaĵoj kaj aliaj areoj kaj havas larĝan merkatan postulon. Laŭ esplora raporto pri la prognozo de tutmonda fleksebla baterimerkato por 2020 eldonita de Merkatoj kaj Merkatoj, antaŭ 2020, la tutmonda fleksebla bateria merkato antaŭvideble atingos 617 milionojn da usonaj dolaroj. De 2015 ĝis 2020, fleksebla baterio kreskos kun kunmetita jarkreskofteco de 53.68%. Pliigas. Kiel tipa subflua industrio de fleksebla kuirilaro, la industrio de porteblaj aparatoj estas atendita sendos 280 milionojn da unuoj en 2021. Ĉar tradicia aparataro eniras en botelperiodo kaj novigaj aplikoj de novaj teknologioj, porteblaj aparatoj enkondukas novan periodon de rapida disvolviĝo. Estos grandskala postulo por flekseblaj baterioj.

Tamen, la fleksebla bateria industrio ankoraŭ alfrontas multajn defiojn, kaj la plej granda problemo estas teknikaj problemoj. La fleksebla bateria industrio havas altajn barojn al eniro, kaj multaj problemoj kiel materialoj, strukturoj kaj produktadprocezoj devas esti solvitaj. Nuntempe, multaj esplorlaboroj ankoraŭ estas en la laboratoria stadio, kaj estas tre malmultaj kompanioj, kiuj povas realigi amasproduktadon.

3.Teknika direkto de flekseblaj kuirilaroj

La teknika direkto por realigi flekseblajn aŭ streĉeblajn kuirilarojn estas ĉefe la dezajno de novaj strukturoj kaj flekseblaj materialoj. Specife, ekzistas ĉefe la sekvaj tri kategorioj:

3.1.Maldika filma kuirilaro

La baza principo de maldikfilmaj kuirilaroj estas uzi ultra-maldikan traktadon de la materialoj en ĉiu bateria tavolo por faciligi fleksadon kaj, due, plibonigi la ciklan rendimenton modifante la materialon aŭ elektroliton. Maldikfilmaj baterioj ĉefe reprezentas litiajn ceramikaj baterioj de Taiwan Huineng kaj zinkpolimerbateriojn de Imprint Energy en Usono. La avantaĝo de ĉi tiu speco de baterio estas, ke ĝi povas atingi certan gradon de fleksado kaj estas ultra-maldika (<1mm); la malavantaĝo estas, ke IT ne povas etendi ĝin, la vivo kadukiĝas rapide post turniĝo, la kapablo estas malgranda (miliamphora nivelo), kaj la kosto estas alta.

3.2.Presita baterio (papera baterio)

Kiel maldikfilmaj baterioj, paperbaterioj estas baterioj kiuj uzas maldikfilmon kiel portanton. La diferenco estas, ke speciala inko farita el konduktaj materialoj kaj karbonaj nanomaterialoj estas kovrita sur la filmo dum la preparprocezo. La karakterizaĵoj de maldikfilmaj presitaj paperaj kuirilaroj estas molaj, malpezaj kaj maldikaj. Kvankam ili havas pli malaltan potencon ol maldikfilmaj baterioj, ili estas pli ekologiemaj—ĝenerale unu-uza kuirilaro.

Paperaj kuirilaroj apartenas al presita elektroniko, kaj ĉiuj iliaj komponantoj aŭ partoj estas kompletigitaj per presaj produktadmetodoj. Samtempe, presitaj elektronikaj produktoj estas dudimensiaj kaj havas flekseblajn trajtojn.

3.3.Nova strukturo-dezajna baterio (granda kapablo fleksebla baterio)

Maldikfilmaj kuirilaroj kaj presitaj baterioj estas limigitaj laŭ volumeno kaj nur povas atingi malalt-potencajn produktojn. Kaj pli da aplikaĵscenaroj havas pli da postulo je grandega potenco. Ĉi tio faras ne-maldikajn filmajn 3D flekseblajn bateriojn varma merkato. Ekzemple, la nuna populara grandkapacita fleksebla, streĉebla baterio realigita de la insula ponta strukturo. La principo de ĉi tiu baterio estas la serio-paralela strukturo de la kuirilaro. La malfacilaĵo kuŝas en la alta kondukteco kaj la fidinda ligo inter la kuirilaroj, kiuj povas etendiĝi kaj fleksi, kaj la ekstera Protektu la dezajnon de la pako. La avantaĝo de ĉi tiu tipo de baterio estas, ke ĝi povas streĉi, fleksi kaj tordi. Turninte, nur fleksi la konektilon ne influas la vivon de la kuirilaro mem. Ĝi havas grandan kapaciton (ampere-hora nivelo) kaj malaltan koston; la malavantaĝo estas, ke la loka mildeco ne estas tiel bona kiel ultra-maldika kuirilaro. Estu malgranda. Ekzistas ankaŭ origamia strukturo, kiu faldas 2D-dimensian paperon en diversajn formojn en 3D-spaco per faldado kaj fleksado. Ĉi tiu origami teknologio estas aplikata al litio-jonaj kuirilaroj, kaj la nuna kolektanto, pozitiva elektrodo, negativa elektrodo ktp., estas falditaj laŭ malsamaj fald-anguloj. Kiam streĉita kaj fleksita, la kuirilaro povas elteni multan premon pro la faldebla efiko kaj havas bonan elastecon. Ne influos rendimenton. Krome, ili ofte adoptas ondoforman strukturon, tio estas ondoforman streĉeblan strukturon. La aktiva materialo estas aplikata al la ondoforma metala polusa peco por fari streĉeblan elektrodon. La litia baterio bazita sur ĉi tiu strukturo estis streĉita kaj fleksita multfoje. Ĝi ankoraŭ povas konservi bonan ciklokapaciton.

Ultra-maldikaj baterioj estas ĝenerale uzitaj en maldikaj elektronikaj produktoj kiel elektronikaj kartoj, presitaj baterioj estas tipe uzataj en unu-uzaj scenaroj kiel RFID-etikedoj, kaj grandkapacaj flekseblaj baterioj estas plejparte uzataj en inteligentaj elektronikaj produktoj kiel horloĝoj kaj poŝtelefonoj. kiuj postulas grandan kapaciton. Superulo.

4.La konkurenciva pejzaĝo de flekseblaj kuirilaroj

La fleksebla bateria merkato ankoraŭ aperas, kaj la partoprenantaj ludantoj estas ĉefe tradiciaj kuirilaraj fabrikistoj, teknologiaj gigantoj kaj komencaj kompanioj. Tamen, nuntempe ne ekzistas domina fabrikanto tutmonde, kaj la interspaco inter kompanioj ne estas granda, kaj ili estas esence en la R&D-fazo.

El regiona perspektivo, la nuna esplorado kaj disvolviĝo de flekseblaj kuirilaroj estas ĉefe koncentritaj en Usono, Sud-Koreio kaj Tajvano, kiel Imprint Energy en Usono, Hui Neng Taiwan, LG Chem en Sud-Koreio, ktp Teknologiaj gigantoj kiel ekzemple Apple, Samsung, kaj Panasonic ankaŭ aktive deplojas flekseblajn bateriojn. Kontinenta Ĉinio faris iujn evoluojn en la kampo de paperaj kuirilaroj. Enlistigitaj kompanioj kiel Evergreen kaj Jiulong Industrial povis atingi amasproduktadon. Pluraj noventreprenoj ankaŭ aperis en aliaj teknikaj direktoj, kiel Beijing Xujiang Technology Co., Ltd., Soft Electronics Technology kaj Jizhan Technology. Samtempe, signifaj sciencesploraj institucioj ankaŭ disvolvas novajn teknologiajn direktojn.

La sekvantaroj mallonge analizos kaj komparos la produktojn kaj kompanian dinamikon de pluraj gravaj programistoj en la kampo de flekseblaj kuirilaroj:

Tajvano Huineng

FLCB mola telero litio-ceramika baterio

1. La solidsubstanca litia ceramika baterio diferencas de la likva elektrolito uzata en la disponebla litia baterio. Ĝi ne elfluos eĉ se ĝi estas rompita, trafita, trapikita aŭ bruligita kaj ne ekbrulos, brulos aŭ eksplodos. Bona sekureca agado
2. Ultra-maldika, la plej maldika povas atingi 0.38 mm
3. La denseco de la kuirilaro ne estas tiel alta kiel tiu de la kuirilaroj de litio. La 33mm34mm0.38mm litio-ceramika baterio havas kapaciton de 10.5mAh kaj energian densecon de 91Wh/L.
4. Ĝi ne estas fleksebla; ĝi povas nur esti fleksita, kaj ne povas esti streĉita, kunpremita aŭ tordita.

En la dua duono de 2018, konstruu la unuan superfabrikon en la mondo de solidsubstancaj litiaj ceramikaj kuirilaroj.

Sud-Koreio LG Chem

Kablo-kuirilaro

1. Ĝi havas bonegan flekseblecon kaj povas elteni certan gradon de streĉado
2. Ĝi estas pli fleksebla kaj ne bezonas esti metita ene de elektronika ekipaĵo kiel tradiciaj litio-jonaj baterioj. Ĝi povas esti metita ie ajn kaj povas esti bone integrita en la produktan dezajnon.
3. Kablobaterio havas malgrandan kapaciton kaj altan produktokoston
4. Ankoraŭ neniu energiproduktado

Imprint Energy, Usono

Zinka polimera kuirilaro

1. Ultra-maldika, bona dinamika fleksa sekureca agado
2. Zinko estas malpli toksa ol litiaj baterioj kaj estas pli sekura elekto por ekipaĵo portitaj sur homoj

La ultra-maldikaj karakterizaĵoj limigas la bateriokapaciton, kaj la sekureca agado de la zinka baterio ankoraŭ bezonas longdaŭran merkatan inspektadon. Longa produkta konverta tempo

Kunigu manojn kun Semtech por eniri la kampon de Interreto de Aĵoj

Jiangsu Enfusai Printing Electronics Co., Ltd.

Papera kuirilaro

1. Estis amasproduktita kaj estis uzata en RFID-etikedoj, medicinaj kaj aliaj kampoj

Ĝi povas personecigi 2. La grandeco, dikeco kaj formo estas laŭ la bezonoj de uzantoj, kaj ĝi povas ĝustigi la pozicion de la pozitivaj kaj negativaj elektrodoj de la kuirilaro.

1. La papera kuirilaro estas por unufoja uzo kaj ne povas esti reŝargita
2. La potenco estas malgranda, kaj la uzadoscenaroj estas limigitaj. Ĝi povas validi nur por elektronikaj etikedoj RFID, sensiloj, inteligentaj kartoj, novigaj pakaĵoj ktp.
3. Kompletigu la tute posedatan akiron de Enfucell en Finnlando en 2018
4. Ricevis 70 milionojn da RMB en financado en 2018

HOPPT BATTERY

3D presa baterio

1. Simila 3D-presa procezo kaj nanofibra plifortikiga teknologio
2. Fleksebla litia kuirilaro havas la karakterizaĵojn de malpeza, maldika kaj fleksebla

5.La estonta disvolviĝo de flekseblaj kuirilaroj

Nuntempe, flekseblaj kuirilaroj ankoraŭ havas longan vojon por iri en elektrokemiaj agado-indikiloj kiel bateriokapacito, energia denseco kaj cikla vivo. La kuirilaroj evoluigitaj en la ekzistantaj laboratorioj ĝenerale havas altajn procezpostulojn, malaltan produktan efikecon kaj altan koston, kiuj estas maltaŭgaj por grandskala industria produktado. En la estonteco, serĉi flekseblajn elektrodajn materialojn kaj solidajn elektrolitojn kun bonega ampleksa agado, noviga bateria strukturo-dezajno kaj la disvolviĝo de novaj solidsubstancaj kuirilaraj preparadoj estas trarompaj direktoj.

Krome, la plej grava dolorpunkto de la nuna bateria industrio estas bateria vivo. En la estonteco, kuirilaraj fabrikistoj, kiuj povas atingi avantaĝan pozicion, devas solvi la problemon de bateria vivo kaj fleksebla produktado samtempe. La apliko de novaj energifontoj (kiel ekzemple suna energio kaj bioenergio) aŭ novaj materialoj (kiel ekzemple grafeno) estas atendita solvi ĉi tiujn du problemojn samtempe.

Flekseblaj kuirilaroj iĝas la aorto de konsumelektroniko en la estonteco. En antaŭvidebla estonteco, teknologiaj sukcesoj en la tuta kampo de fleksebla elektroniko reprezentita de flekseblaj kuirilaroj neeviteble okazigos enormajn ŝanĝojn en kontraŭfluaj kaj laŭfluaj industrioj.