Γιατί οι μπαταρίες ιόντων λιθίου κυριαρχούν στα ηλεκτρονικά είδη καταναλωτή, τα EV και την αποθήκευση ενέργειας;

μπαταρίες ιόντων λιθίου (δευτερεύουσες μπαταρίες) έχουν βιώσει γρήγορη ανάπτυξη από το μηδέν σε λίγα περισσότερα από τριάντα χρόνια, εξελισσόμενες σε μια τεράστια και ποικίλη βιομηχανία μπαταριών λιθίου, η οποία χρησιμοποιείται ευρέως, προσφέρει υψηλή απόδοση, είναι φιλική προς το περιβάλλον και στενά συνδεδεμένη με την παραγωγή και την καθημερινή μας ζωή. Αυτό δημιούργησε ένα αγορακό μέγεθος της τάξης του ενός τρισεκατομμυρίου δολαρίων και μια νέα βιομηχανία ενέργειας με μπαταρίες λιθίου με εξαιρετικά ευρείες προοπτικές ανάπτυξης.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν μια ευρεία γκάμα εφαρμογών, οι οποίες μπορούν να συνοψιστούν στις ακόλουθες κύριες κατηγορίες: ηλεκτρονικά καταναλωτή (ψηφιακές μπαταρίες ιόντων λιθίου) , οχήματα νέας ενέργειας (μπαταρίες ιόντων λιθίου για κίνηση) , και σταθμοί αποθήκευσης ενέργειας (μπαταρίες ιόντων λιθίου για αποθήκευση ενέργειας) . Αυτές οι τρεις περιοχές εφαρμογής αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος των εφαρμογών των μπαταριών ιόντων λιθίου. Παρακάτω, θα τις παρουσιάσουμε ανάλογα με τα διαφορετικά σενάρια χρήσης.

Ι. Ψηφιακές Μπαταρίες Ιόντων Λιθίου

Αυτή τη στιγμή, η χρήση των μπαταριών ιόντων λιθίου στα ηλεκτρονικά καταναλωτικά προϊόντα είναι σχετικά ώριμη, ενώ τα σχετικά προϊόντα αναβαθμίζονται και αντικαθίστανται γρήγορα, γι' αυτό τα αιτήματα ως προς τη διάρκεια ζωής των μπαταριών λιθίου δεν είναι ιδιαίτερα υψηλά. Το κύριο επίκεντρο της έρευνας και ανάπτυξης για τις ψηφιακές μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι η βελτίωση της ειδικής ενέργειας, της ειδικής ισχύος και της ασφάλειας, προκειμένου να επεκταθεί η διάρκεια ζωής της μπαταρίας των ηλεκτρονικών προϊόντων και να βελτιωθεί η ταχύτητα φόρτισης και η ασφάλεια. Για το σκοπό αυτό, οι επιστήμονες ερευνούν τη χρήση γραφίτη με πρόσμιξη πυριτίου για την αύξηση της ειδικής ενέργειας της μπαταρίας, ενώ προστίθενται υλικά υψηλής αγωγιμότητας και ιοντικής αγωγιμότητας στα ηλεκτροδιακά υλικά και χρησιμοποιούνται κεραμικά διαχωριστικά φύλλα για τη βελτίωση της ταχύτητας φόρτισης και της ασφάλειας της μπαταρίας.

Συνηθισμένες εφαρμογές των ψηφιακών μπαταριών ιόντων λιθίου περιλαμβάνουν: φορητοί υπολογιστές, έξυπνα τηλέφωνα, έξυπνα ρολόγια, έξυπνα βραχιόλια, tablet, drones, ακουστικά Bluetooth, ηχεία Bluetooth, power banks, action cameras, ηλεκτρονικά τσιγάρα, προϊόντα για ενήλικες, κ.λπ.

ΙΙ. Μπαταρίες Λιθίου-Ιόντων Ισχύος

Με την ολοένα και πληρέστερη αλυσίδα βιομηχανίας μπαταριών λιθίου-ιόντων στη χώρα μου και τον εντεινόμενο ανταγωνισμό στον κλάδο, οι μπαταρίες λιθίου-ιόντων ισχύος της χώρας μου έχουν αυτή τη στιγμή σημαντικό πλεονέκτημα κόστους. Στον τομέα των οχημάτων νέας ενέργειας, το κόστος παραγωγής και λειτουργίας των μπαταριών λιθίου-ιόντων είναι πλέον ανταγωνιστικό σε σχέση με τα συστήματα ισχύος με εσωτερικής καύσης κινητήρες. Ως προς το κόστος λειτουργίας, με κατανάλωση 20 κιλοβατώρες (kWh) ανά 100 χιλιόμετρα, το κόστος φόρτισης της μπαταρίας ανέρχεται μόνο σε περίπου 20 γιουάν, ενώ με βάση τις τιμές της βενζίνης, το κόστος καυσίμου ανά 100 χιλιόμετρα μπορεί να ξεπεράσει τα 50 γιουάν. Το 2024, το μηνιαίο ποσοστό πωλήσεων των οχημάτων νέας ενέργειας στη χώρα μου ξεπέρασε για πρώτη φορά αυτό των οχημάτων με βενζίνη, σηματοδοτώντας τα οχήματα νέας ενέργειας ως το κυρίαρχο τμήμα της αγοράς και ένα σημαντικό ορόσημο στη μεταμόρφωση και αναβάθμιση της παγκόσμιας αυτοκινητοβιομηχανίας.

Οι εφαρμογές των ισχυρών μπαταριών ιόντων λιθίου περιλαμβάνουν: ηλεκτρικά οχήματα νέας ενέργειας, ηλεκτρικά πλοία νέας ενέργειας, ηλεκτρικά αεροπλάνα, ηλεκτρικά λεωφορεία, έξυπνα ρομπότ, έξυπνα ρομπότ σκύλους, έξυπνα οχήματα λογιστικής ( AGVs), ηλεκτρικά γερανά, ηλεκτρικά δίτροχα, ηλεκτρικά τρίτροχα, ηλεκτρικά γκολφ, ηλεκτρικά οχήματα θέας, κ.ά.

III. Μπαταρίες Λιθίου για Αποθήκευση Ενέργειας

Το σχέδιο για ένα νέο σύστημα ενέργειας με επίκεντρο τις μπαταρίες ιόντων λιθίου συνεχώς διευρύνεται, φέροντας απέραντες δυνατότητες. Με την προώθηση των στόχων "διπλής ανθρακού", η δομή ενέργειας της χώρας μου μετασχηματίζεται συνεχώς προς ένα πράσινο και χαμηλού άνθρακα μοντέλο. Μέχρι το τέλος του 2024, η συνολική εγκατεστημένη ισχύς αποθήκευσης νέας ενέργειας στη χώρα μου ξεπέρασε τα 70 GWh (γιγαβατώρες), περίπου 20 φορές περισσότερο από το τέλος της 13ης πενταετούς περιόδου σχεδιασμού. Αυτή η επανάσταση στην αποθήκευση ενέργειας δεν είναι μόνο ανταγωνισμός τεχνολογίας, αλλά και στρατηγική διάταξη για την εθνική ενεργειακή ασφάλεια της χώρας μου.

Τα σενάρια εφαρμογής για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου αποθήκευσης ενέργειας περιλαμβάνουν: αποθήκευση ενέργειας στην παραγωγή – σταθμοί αποθήκευσης ενέργειας φωτοβολταϊκών, σταθμοί αποθήκευσης ενέργειας αιολικής, σταθμοί αποθήκευσης ενέργειας για ρύθμιση συχνότητας AGC, κ.λπ.· αποθήκευση ενέργειας στο δίκτυο – αποθήκευση ενέργειας σε υποσταθμούς, εικονικά εργοστάσια παραγωγής, σταθμοί αποθήκευσης ενέργειας για επιπεδοποίηση αιχμών/ρύθμιση συχνότητας, κ.λπ.· αποθήκευση ενέργειας στην πλευρά του χρήστη – φορτιστές αποθήκευσης ενέργειας φωτοβολταϊκών, σταθμοί αποθήκευσης ενέργειας για οικιακή χρήση, πηγές αναχώρησης, φορητές πηγές αποθήκευσης ενέργειας, κ.λπ.

IV. Άλλα Σενάρια Εφαρμογής Των Μπαταριών Ιόντων Λιθίου

Στρατιωτικές εφαρμογές: πηγές τροφοδοσίας για επιχειρήσεις στο πεδίο, πηγές τροφοδοσίας για μεμονωμένους στρατιώτες, πηγές τροφοδοσίας για εξοπλισμό αναζήτησης, πηγές τροφοδοσίας για ρούχα και παπούτσια χαμηλών θερμοκρασιών, πηγές τροφοδοσίας για όπλα υψηλής ενέργειας, κ.λπ.

Ιατρικό πεδίο : Φορητό υπερηχογράφημα, φορητός μετρητής πίεσης αίματος, φορητός παλμικός οξύμετρος, φορητός μονιτορ, φορητό ηλεκτροκαρδιογράφημα μίας ακμής, κ.λπ.

Το λίθιο, η βασική πρώτη ύλη των μπαταριών ιόντων λιθίου, είναι εδώ και πολύς καιρός γνωστό ως " λευκό πετρέλαιο " και αποτελεί ένα απαραίτητο μέταλλο στοιχείο για την ανάπτυξη οχημάτων νέας ενέργειας και νέων χημικών συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Η σημασία του είναι συγκρίσιμη με αυτή του πετρελαίου στην ηλεκτρική εποχή. Οι αναλυτές του κλάδου πιστεύουν ότι, όπως το πετρέλαιο άνοιξε την εποχή των ορυκτών καυσίμων, έτσι και οι μπαταρίες ιόντων λιθίου θα ηγηθούν μιας νέας ενεργειακής επανάστασης.