Proč lithiové baterie dominují spotřební elektronice, elektromobilům a úložišti energie?

lithium-iontové baterie (sekundární baterie) prošly rychlým vývojem od základů během necelých třiceti let a vyvinuly se ve velký a rozmanitý průmysl lithium-iontových baterií, který je široce využíván, vysokým výkonem, ekologický a úzce spojený s naší výrobou a každodenním životem. To vytvořilo trh za miliardy dolarů a nový průmysl lithiových baterií s extrémně širokými perspektivami rozvoje.

Lithium-iontové baterie mají široké spektrum aplikací, které lze shrnout do následujících hlavních kategorií: spotřební elektronika (digitální lithium-iontové baterie) , nová energetická vozidla (výkonové lithium-iontové baterie) , a energetické skladovací elektrárny (skladovací lithium-iontové baterie) . Tyto tři aplikační oblasti tvoří většinu použití lithium-iontových baterií. Níže je představíme podle různých aplikačních scénářů.

I. Digitální lithium-iontové baterie

V současné době je použití lithiových baterií v elektronice pro spotřebitele poměrně zralé a příslušné produkty jsou rychle aktualizovány a nahrazovány, proto požadavky na životnost lithiových baterií nejsou zvláště vysoké. Hlavním cílem výzkumu a vývoje digitálních lithiových baterií je zlepšení měrné energie, měrného výkonu a bezpečnosti za účelem prodloužení výdrže baterie v elektronických zařízeních a zlepšení rychlosti nabíjení a bezpečnostních parametrů. Za tímto účelem vědci zkoumají použití grafitem dopovaného křemíku pro dosažení vyšší měrné energie baterie, a zároveň přidávají vysoce vodivé a iontově vodivé materiály do elektrodových materiálů a využívají keramické separátory ke zlepšení rychlosti nabíjení a bezpečnostních vlastností baterie.

Mezi běžná použití digitálních lithiových baterií patří: notebooky, chytré telefony, chytré hodinky, chytré náramky, tablety, drony, Bluetooth sluchátka, Bluetooth reproduktory, powerbanky, akční kamery, elektronické cigarety, produkty pro dospělé atd.

II. Výkonové lithium-iontové baterie

S čím dál úplnějším průmyslovým řetězcem lithiových baterií v mé zemi a s rostoucí konkurencí v odvětví mají výkonové lithium-iontové baterie v současnosti významnou cenovou výhodu. V oblasti vozidel na nové energetické zdroje jsou výrobní a provozní náklady lithium-iontových baterií nyní srovnatelné s náklady na spalovací motory. Co se týče provozních nákladů, při spotřebě 20 kilowatthodin (kWh) na 100 kilometrů činí náklady na nabíjení baterie pouze přibližně 20 jüanů, zatímco při cenách benzínu mohou náklady na palivo za 100 kilometrů přesáhnout 50 jüanů. V roce 2024 poprvé překročil měsíční podíl prodeje vozidel na nové energetické zdroje podíl prodeje benzinových vozidel v mé zemi, čímž se stala vozidla na nové energetické zdroje tržním standardem a byl tak dosažen významný milník v transformaci a modernizaci celosvětového automobilového průmyslu.

Aplikace lithiových baterií pro výkon zahrnují: elektrická vozidla s novou energií, elektrické lodě s novou energií, elektrické letadla, elektrické autobusy, inteligentní roboty, inteligentní roboty psi, inteligentní vozidla pro logistiku ( AGV), elektrické vysokozdvižné vozíky, elektrické dvoukolky, elektrické tříkolky, elektrické golfové vozíky, elektrická vozidla pro výlety atd.

III. Lithiové baterie pro skladování energie

Plán nového energetického systému, jehož středem jsou lithiové baterie, se stále rozšiřuje a nabízí neomezené možnosti. S postupem cílů tzv. „dvojího uhlíku“ se energetická struktura mé země neustále transformuje směrem k zelenému a nízkouhlíkovému modelu. Ke konci roku 2024 překročila kumulativní instalovaná kapacita skladování nové energie v mé zemi 70 GWh (gigawatthodin), což je přibližně 20násobek hodnoty na konci období 13. plánu pětiletého rozvoje. Tato revoluce ve skladování energie není pouze technologickou soutěží, ale také strategickou přípravou energetické bezpečnosti mé země.

Aplikační scénáře pro lithiové baterie určené k ukládání energie zahrnují: ukládání energie na straně výroby – fotovoltaické elektrárny s ukládáním energie, elektrárny využívající větrnou energii s ukládáním, elektrárny AGC pro regulaci frekvence atd.; ukládání energie na straně sítě – skladování energie v transformátorech, virtuální elektrárny, elektrárny pro snižování špiček a regulaci frekvence atd.; ukládání energie na straně uživatele – nabíjecí stanice s fotovoltaickým ukládáním energie, domácí systémy skladování energie, záložní zdroje napájení, přenosné zdroje energie atd.

IV. Další aplikační scénáře lithiových baterií

Vojskové aplikace: napájení pro terénní operace, napájení pro jednotlivé vojáky, napájení průzkumného vybavení, napájení oblečení a obuvi pro chladné počasí, napájení pro zbraně s vysokou energií atd.

Lékařská oblast : Přenosný ultrazvuk, přenosný monitor krevního tlaku, nositelný pulzní oxymetr, ruční monitor, nositelný jednokanálový EKG přístroj atd.

Lithium, základní surovina lithiových baterií, je již dlouho znám jako „ bílé petrolej “ a je nepostradatelným kovovým prvkem pro vývoj vozidel na nové palivo a nových chemických systémů ukládání energie. Jeho význam je srovnatelný s významem ropy v elektrickém věku. Odborníci z oboru se domnívají, že stejně jako ropa započala éru fosilních paliv, povedou lithiové baterie novou energetickou revoluci.