By hoppt
Cù a migliione di i standard di vita è u sviluppu di a tecnulugia, l'elettronica flexible hà ricevutu più è più attenzione. U prugressu di tecnulugia ilittronica flexibule pò mudificà prufondamente a forma di produttu in salute, wearable, Internet of Everything, è ancu robotica, è hà un vastu putenziale di mercatu.
Cù a migliione di i standard di vita è u sviluppu di a tecnulugia, l'elettronica flexible hà ricevutu più è più attenzione. U prugressu di tecnulugia ilittronica flexibule pò mudificà prufondamente a forma di produttu in salute, wearable, Internet of Everything, è ancu robotica, è hà un vastu putenziale di mercatu.
Parechje cumpagnie anu investitu assai ricerca è sviluppu, unu dopu à l'altru implementazione iniziale di tecnulugia di a prossima generazione è u sviluppu di novi prudutti. Ricertamenti, i telefunini plegabili sò diventati una direzzione favurita. U plegamentu hè u primu passu per i prudutti elettronichi per passà da a rigidità tradiziunale à a flessibilità.
Samsung Galaxy Fold è Huawei Mate X anu purtatu i telefuni plegabili à a vista di u publicu è sò veramente cummirciali, ma e so suluzioni sò tutte incarnate à a mità. Ancu s'ellu si usa un pezzu tutale di display OLED flexible, u restu hè U dispusitivu ùn pò esse plegatu o piegatu. Attualmente, u veru fattore limitante per i dispositi flexibuli cum'è i telefunini flexibuli ùn hè più u screnu stessu, ma l'innuvazione di l'elettronica flexibule, in particulare e batterie flexibuli. A bateria di furnimentu d'energia occupa spessu a maiò parte di u voluminu di u dispusitivu, cusì hè ancu a parte essenziale più prubabile per ottene una vera flessibilità è bendability. Inoltre, i dispositi purtati cum'è i smartwatches è i braccialetti intelligenti utilizanu sempre batterie rigide tradiziunali, chì sò limitati in dimensioni, chì risultanu in a vita di a bateria spessu sacrificata. Dunque, e batterie flessibili di grande capacità è flessibilità sò un fattore rivoluzionariu in i telefuni mobili plegabili è i dispositi purtati.
Batteria flessibile in generale riferite à e batterie chì ponu esse piegate è usate ripetutamente. E so proprietà includenu bendable, stretchable, foldable, è twistable; ponu esse batterie lithium-ion, batterie zinc-manganese o batterie argentu-zinc, o ancu Supercapacitor. Siccomu ogni parte di a bateria flessibile hè sottumessa à una certa deformazione durante u prucessu di plegamentu è di stende, i materiali è a struttura di ogni parte di a bateria flexible deve mantene a prestazione dopu parechje volte di plegamentu è stende. Naturalmente, i requisiti tecnichi in questu campu sò assai elevati. Altu. Dopu chì l'attuale batteria di lithium rigida subisce una deformazione, a so prestazione serà severamente dannata, è pò ancu esse periculi di sicurezza. Dunque, e batterie flessibili necessitanu materiali novi è disinni strutturali.
In cunfrontu cù e batterie rigide tradiziunali, e batterie flessibili anu una adattabilità ambientale più alta, un rendimentu anti-collisione è una sicurezza megliu. Inoltre, e batterie flessibili ponu fà sviluppà i prudutti elettronici in una direzzione più ergonomica. E batterie flessibili ponu riduce significativamente u costu è u voluminu di hardware intelligente, aghjunghje novi capacità è migliurà e capacità esistenti, permettendu à l'hardware innovatore è u mondu fisicu di ottene una integrazione profonda senza precedente.
L'industria di l'elettronica flessibile hè cunsiderata cum'è a prossima tendenza di sviluppu maiò di l'industria elettronica. I fattori mutore per u so rapidu sviluppu sò l'enorme dumanda di u mercatu è e vigorose pulitiche naziunali. Parechji paesi stranieri anu digià formulatu piani di ricerca per l'elettronica flessibile. Cum'è u pianu FDCASU di i Stati Uniti, u Prughjettu Horizon di l'Unione Europea, a "Strategia Naziunale di Korea Green IT" di Corea di u Sud, è cusì, a Fundazione di Scienze Naturali di a Cina di u 12 è u 13 Pianu Quinquennale di a Cina include ancu l'elettronica flessibile cum'è un impurtante settore di ricerca.
In più di l'integrazione di circuiti elettronici, materiali funziunali, manifattura micro-nano, è altri campi tecnologichi, a tecnulugia elettronica flessibile include ancu semiconduttori, imballaggi, teste, tessili, chimichi, circuiti stampati, pannelli di visualizazione è altre industrie. Impulsarà un mercatu di trilioni di dollari è assisterà i settori tradiziunali à rinfurzà u valore aghjuntu di l'industrii è purtà cambiamenti rivoluzionarii à a struttura industriale è a vita umana. Sicondu e previsioni di l'urganisazioni autoritarii, l'industria di l'elettronica flessibile valerà 46.94 miliardi di dollari in 2018 è 301 miliardi di dollari in 2028, cù una crescita annuale composta di quasi 30% da 2011 à 2028, è hè in una tendenza à longu andà. crescita rapida.
Batteria flessibile - l'arteria di l'elettronica di cunsumu in u futuru 〡 Mizuki Capital originale
Figura 1: Catena industriale di batterie flexible
A batteria flessibile hè una parte vitale di u campu di l'elettronica flessibile. Puderanu esse aduprati in telefunini plegabili, apparecchi purtati, vestiti brillanti è altri spazii è anu una larga dumanda di u mercatu. Sicondu un rapportu di ricerca nantu à a previsione di u mercatu globale di batterie flessibili per u 2020 emessa da Mercati è Mercati, per u 2020, u mercatu globale di batterie flessibili hè previstu di ghjunghje à 617 milioni di dollari americani. Da u 2015 à u 2020, a bateria flexible crescerà à una crescita annuale composta di 53.68%. Aumentà. Cum'è una tipica industria downstream di a bateria flessibile, l'industria di i dispositi wearable hè prevista di spedinu 280 milioni di unità in 2021. Cum'è l'hardware tradiziunale entra in un periodu di buttiglia è l'applicazioni innovatrici di e novi tecnulugii, i dispositi wearable usher in un novu periodu di sviluppu rapidu. Ci sarà una grande dumanda di batterie flessibili.
In ogni casu, l'industria di e batterie flexibule face sempre parechje sfide, è u prublema più grande hè prublemi tecnichi. L'industria di e batterie flexible hà altissimi ostaculi à l'ingressu, è parechji prublemi cum'è materiali, strutture è prucessi di produzzione anu da esse risolti. Attualmente, assai travagliu di ricerca hè sempre in u stadiu di u labburatoriu, è ci sò assai pochi di cumpagnie chì ponu fà a produzzione di massa.
A direzzione tecnica per a realizazione di batterie flessibili o stretchable hè principalmente u disignu di novi strutture è materiali flessibili. In particulare, ci sò principalmente i seguenti trè categurie:
Batteria 3.1.Thin film
U principiu di basa di e batterie di film sottile hè di utilizà trattamentu ultra-sottile di i materiali in ogni capa di batteria per facilità a curvatura è, in segundu, migliurà u rendiment di u ciclu mudificà u materiale o l'elettrolitu. Batterie Thin-film rapprisentanu principarmenti batterie lithium ceramica da Taiwan Huineng è batterie polimeru zincu da Imprint Energy in i Stati Uniti. U vantaghju di stu tipu di bateria hè chì pò ottene un certu gradu di curvatura è hè ultra-thin (<1mm); U svantaghju hè chì IT ùn pò micca stende, a vita decade rapidamente dopu à vultà, a capacità hè chjuca (livellu milliamp-hour), è u costu hè altu.
3.2.Batteria stampata (batteria di carta)
Cum'è e batterie di film sottile, e batterie di carta sò batterie chì utilizanu film sottile cum'è trasportatore. A diferenza hè chì una tinta speciale fatta di materiali cunduttivi è nanomateriali di carbonu hè chjappata nantu à a film durante u prucessu di preparazione. E caratteristiche di e batterie di carta stampata in film sottile sò morbidi, ligeri è magre. Ancu s'ellu anu una putenza più bassa cà e batterie di film sottile, sò più amichevuli di l'ambiente - in generale una bateria dispunibile.
E batterie di carta appartenenu à l'elettronica stampata, è tutti i so cumpunenti o parti sò cumpletati da i metudi di produzzione di stampa. À u listessu tempu, i prudutti elettronichi stampati sò bidimensionali è anu caratteristiche flessibili.
3.3.Nova batteria di design di struttura (batteria flessibile di grande capacità)
Batterie di film sottile è batterie stampate sò limitati per u voluminu è ponu solu ottene prudutti di bassa putenza. È più scenarii di l'applicazione anu più dumanda di putenza immensa. Questu fa chì e batterie flessibili 3D di film non sottili sò un mercatu caldu. Per esempiu, l'attuale populari di grande capacità flessibile, stretchable, realizatu da a struttura di u ponte isulanu. U principiu di sta bateria hè a struttura seriale-parallela di u pacchettu di batterie. A difficultà si trova in l'alta conduttività è u ligame affidabile trà e batterie, chì ponu stende è piegate, è l'esterno Prutegge u disignu di u pacchettu. U vantaghju di stu tipu di bateria hè chì pò stende, piegate è torce. Quandu si vultò, solu a curvatura di u connettore ùn affetta micca a vita di a batteria stessa. Hà una grande capacità (livellu ampere-ora) è low cost; u svantaghju hè chì a dulcezza lucali ùn hè micca bonu cum'è una bateria ultra-thin. Siate chjucu. Ci hè ancu una struttura d'origami, chì plega a carta 2D-dimensionale in diverse forme in u spaziu 3D pieghendu è curvatu. Sta tecnulugia origami hè appiicata à e batterie di lithium-ion, è u cullettivu attuale, l'elettrodu pusitivu, l'elettrodu negativu, etc., sò plegati secondu diverse anguli di plegamentu. Quandu si stende è curvatu, a bateria pò sustene assai pressione per via di l'effettu di plegamentu è hà una bona elasticità. Ùn affetterà micca u rendiment. Inoltre, spessu adoptanu una struttura in forma d'onda, vale à dì una struttura stretchable in forma d'onda. U materiale attivu hè appiicatu à u pezzu di u polu di metallo in forma d'onda per fà un elettrodu stretchable. A bateria di lithium basatu annantu à sta struttura hè stata allungata è curvata parechje volte. Si pò ancu mantene una bona capacità di ciclu.
Batterie ultra-sottile sò generalmente usate in prudutti elettronichi sottili cum'è carte elettroniche, e batterie stampate sò tipicamente aduprate in scenarii d'usu unicu, cum'è tag RFID, è e batterie flessibili di grande capacità sò principalmente aduprate in prudutti elettronichi intelligenti cum'è orologi è telefoni cellulari. chì necessitanu una grande capacità. Superiore.
U mercatu di batterie flexible hè sempre emergente, è i ghjucatori chì participanu sò principalmente pruduttori tradiziunali di batterie, giganti tecnologichi è cumpagnie di start-up. Tuttavia, ùn ci hè attualmente un fabricatore dominante in u mondu, è a distanza trà l'imprese ùn hè micca grande, è sò in fondu in u stadiu R&D.
Da una perspettiva regiunale, l'attuali ricerca è u sviluppu di batterie flexible sò principarmenti cuncentrati in i Stati Uniti, Corea di u Sud, è Taiwan, cum'è Imprint Energy in i Stati Uniti, Hui Neng Taiwan, LG Chem in Corea di u Sud, etc. cum'è Apple, Samsung, è Panasonic sò ancu attivamente implementate batterie flexible. Cina continentale hà fattu certi sviluppi in u campu di batterie di carta. L'imprese elencate cum'è Evergreen è Jiulong Industrial sò stati capaci di ottene a produzzione di massa. Diversi start-ups sò ancu emersi in altre direzzione tecniche, cum'è Beijing Xujiang Technology Co., Ltd., Soft Electronics Technology è Jizhan Technology. À u listessu tempu, istituzioni di ricerca scientifica impurtanti sviluppanu ancu novi direzzione tecnologica.
I seguenti analizà brevemente è paragunà i prudutti è a dinamica di a cumpagnia di parechji sviluppatori maiò in u campu di batterie flessibili:
Taiwan Huineng
Batteria di ceramica di litio FLCB soft plate
In a seconda mità di 2018, custruite a prima super fabbrica in u mondu di batterie di ceramica di litiu solidu.
Corea di u Sud LG Chem
Batteria di cable
Imprint Energy, USA
Batteria polimeru di zincu
E caratteristiche ultra-sottile limitanu a capacità di a bateria, è a prestazione di sicurezza di a bateria di zincu hà sempre bisognu di una ispezione di u mercatu à longu andà. Longu tempu di cunversione di u produttu
Aghjunghjite e mani cù Semtech per entra in u campu di l'Internet di e Cose
Jiangsu Enfusai Printing Electronics Co., Ltd.
Batteria di carta
Puderà persunalizà 2. A dimensione, u grossu è a forma sò sicondu i bisogni di l'utilizatori, è pò aghjustà a pusizione di l'elettrodi pusitivi è negativi di a bateria.
HOPPT BATTERY
Batteria di stampa 3D
Attualmente, e batterie flessibili anu una longa strada per andà in indicatori di rendiment elettrochimicu cum'è a capacità di a bateria, a densità di energia è a vita di u ciclu. E batterie sviluppate in i laboratori esistenti sò generalmente elevati requisiti di prucessu, efficienza di pruduzzione bassa è costu elevatu, chì ùn sò micca adattati per a produzzione industriale à grande scala. In u futuru, a ricerca di materiali di l'elettrodi flessibili è elettroliti solidi cù un rendimentu cumpletu eccellente, un disignu innovativu di a struttura di a batteria, è u sviluppu di novi prucessi di preparazione di batterie à u statu solidu sò direzioni rivoluzionarie.
Inoltre, u puntu di dolore più significativu di l'industria di a bateria attuale hè a vita di a bateria. In u futuru, i pruduttori di batterie chì ponu ottene una pusizioni vantaghjina devenu risolve u prublema di a vita di a bateria è a produzzione flexible à u stessu tempu. L'applicazione di novi fonti d'energia (cum'è l'energia solare è a bioenergia) o di novi materiali (cum'è u grafene) hè prevista per risolve sti dui prublemi simultaneamente.
E batterie flessibili sò diventate l'aorta di l'elettronica di cunsumu in u futuru. In u futuru prevedibile, i sviluppi tecnologichi in tuttu u campu di l'elettronica flessibile rapprisintata da batterie flessibili inevitabbilmente portanu cambiamenti tremendi in l'industrii upstream è downstream.
rispondi in 6 ore, ogni dumanda hè benvenuta!
