Warum Lithium-Ionen-Batterien die Verbraucherelektronik, Elektrofahrzeuge und Energiespeicher dominieren?

lithium-Ionen-Batterien (Sekundärbatterien) haben sich in etwas über dreißig Jahren vom Nullpunkt aus rasant zu einer umfangreichen und vielfältigen Lithium-Batterie-Industrie entwickelt, die breit eingesetzt wird, hohe Leistung bietet, umweltfreundlich ist und eng mit unserer Produktion und unserem täglichen Leben verbunden ist. Dadurch entstand ein Markt im Billionenbereich und eine neue Lithium-Batterie-Energiewirtschaft mit äußerst weitreichenden Entwicklungsperspektiven.

Lithium-Ionen-Batterien haben eine breite Palette von Anwendungen, die in die folgenden Hauptkategorien unterteilt werden können: unterhaltungselektronik (digitale Lithium-Ionen-Batterien) , neue Energiefahrzeuge (leistungsstarke Lithium-Ionen-Batterien) , und energiespeicherkraftwerke (Speicher-Lithium-Ionen-Batterien) . Diese drei Anwendungsbereiche machen den Großteil der Anwendungen von Lithium-Ionen-Batterien aus. Im Folgenden stellen wir sie entsprechend verschiedenen Anwendungsszenarien vor.

I. Digitale Lithium-Ionen-Batterien

Derzeit ist die Anwendung von Lithium-Ionen-Batterien in Unterhaltungselektronik relativ ausgereift, und verwandte Produkte werden schnell aktualisiert und ersetzt, weshalb die Anforderungen an die Lebensdauer von Lithium-Batterien nicht besonders hoch sind. Der Schwerpunkt der Forschung und Entwicklung bei digitalen Lithium-Ionen-Batterien liegt daher auf der Verbesserung der spezifischen Energie, der spezifischen Leistung und der Sicherheit, um die Batterielebensdauer elektronischer Geräte zu verlängern sowie Ladegeschwindigkeit und Sicherheitsleistung zu verbessern. Zu diesem Zweck erforschen Wissenschaftler die Verwendung von mit Silizium dotiertem Graphit, um eine höhere spezifische Energiedichte der Batterie zu erreichen, fügen den Elektrodenmaterialien hochleitfähige und ionenleitfähige Materialien hinzu und verwenden keramische Separatoren, um die Ladegeschwindigkeit und Sicherheitsleistung der Batterie zu verbessern.

Zu den gängigen Anwendungen digitaler Lithium-Ionen-Batterien gehören: laptops, Smartphones, Smartwatches, Smart-Armbänder, Tablets, Drohnen, Bluetooth-Kopfhörer, Bluetooth-Lautsprecher, Powerbanks, Action-Kameras, E-Zigaretten, erotische Produkte usw.

II. Leistungs-Lithium-Ionen-Batterien

Mit der zunehmend vollständigen Wertschöpfungskette für Lithium-Ionen-Batterien in meinem Land und einem verschärften Branchenwettbewerb verfügen die hierzulande hergestellten Leistungs-Lithium-Ionen-Batterien derzeit über einen erheblichen Kostenvorteil. Im Bereich der Fahrzeuge mit alternativen Antrieben sind die Herstellungs- und Betriebskosten von Lithium-Ionen-Batterien mittlerweile wettbewerbsfähig mit Verbrennungsmotoren. Hinsichtlich der Betriebskosten belaufen sich bei einem Verbrauch von 20 Kilowattstunden (kWh) pro 100 Kilometer die Kosten für das Laden der Batterie auf etwa 20 Yuan, während die Kraftstoffkosten pro 100 Kilometer bei Benzinpreisen über 50 Yuan liegen können. Im Jahr 2024 überstieg erstmals der monatliche Absatzanteil von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben in meinem Land denjenigen von Benzin-Fahrzeugen, was die Fahrzeuge mit alternativen Antrieben als Marktführer etabliert und einen bedeutenden Meilenstein in der Transformation und Modernisierung der globalen Automobilindustrie darstellt.

Anwendungen von leistungsstarken Lithium-Ionen-Batterien umfassen: neue Energiefahrzeuge, neue elektrische Schiffe, elektrische Flugzeuge, Elektrobusse, intelligente Roboter, intelligente Roboterhunde, intelligente Logistikfahrzeuge ( AGVs), elektrische Gabelstapler, elektrische Zweiräder, elektrische Dreiräder, elektrische Golfcarts, elektrische Sightseeing-Fahrzeuge usw.

III. Lithium-Ionen-Batterien für die Energiespeicherung

Der Fahrplan für ein neues Energiesystem, das auf Lithium-Ionen-Batterien basiert, erweitert sich kontinuierlich und birgt grenzenlose Möglichkeiten. Mit der Voranbringung der „dualen Klimaziele“ wandelt sich die Energienstruktur meines Landes kontinuierlich hin zu einem grünen und kohlenstoffarmen Modell. Bis Ende 2024 überstieg die kumulierte installierte Kapazität der neuen Energiespeicherung in meinem Land 70 GWh (Gigawattstunden), etwa das 20-fache des Werts zum Ende der 13. Fünfjahresplanperiode. Diese Energiespeicher-Revolution ist nicht nur ein technologischer Wettbewerb, sondern auch eine strategische Maßnahme für die nationale Energiesicherheit meines Landes.

Anwendungsszenarien für Lithium-Ionen-Batterien zur Energiespeicherung umfassen: energiespeicherung auf Erzeugerseite – Photovoltaik-Speicherkraftwerke, Windenergie-Speicherkraftwerke, AGC-Frequenzregelkraftwerke usw.; Energiespeicherung auf Netzbetreiberebene – Umspannwerk-Energiespeicher, virtuelle Kraftwerke, Lastspitzenabsenkungs-/Frequenzregulierungs-Energiespeicherkraftwerke usw.; Energiespeicherung auf Nutzerseite – Photovoltaik-Energiespeicher-Ladestationen, häusliche Energiespeicherkraftwerke, Notstromversorgungen, tragbare Energiespeisegeräte usw.

IV. Weitere Anwendungsszenarien von Lithium-Ionen-Batterien

Militärische Anwendungen: Stromversorgung für Feldoperationen, individuelle Soldaten-Stromversorgung, Stromversorgung für Erkundungsgeräte, Stromversorgung für Kälteschutzkleidung und -schuhe, Stromversorgung für Hochenergiewaffen usw.

Medizinisches Feld : Tragbarer Ultraschall, tragbarer Blutdruckmesser, tragbares Pulsoxymeter, Handheld-Monitor, tragbares Ein-Kanal-Elektrokardiogramm usw.

Lithium, der zentrale Rohstoff von Lithium-Ionen-Batterien, ist seit langem als " weißes Erdöl " bekannt und stellt ein unverzichtbares metallisches Element für die Entwicklung von Fahrzeugen mit neuer Energie und neuartigen chemischen Energiespeichern dar. Seine Bedeutung ist vergleichbar mit der von Erdöl im Zeitalter der Elektrizität. Branchenanalysten sind der Ansicht, dass, wie Erdöl das Zeitalter der fossilen Brennstoffe einleitete, Lithium-Ionen-Batterien eine neue Energiewende vorantreiben werden.