Por qué las baterías de iones de litio dominan la electrónica de consumo, los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía？

baterías de iones de litio (baterías secundarias) han experimentado un rápido desarrollo desde cero en poco más de treinta años, evolucionando hacia una industria de baterías de litio amplia y diversa, ampliamente utilizada, de alto rendimiento, respetuosa con el medio ambiente y estrechamente relacionada con nuestra producción y vida diaria. Esto ha creado un mercado billonario y una industria energética nueva de baterías de litio con perspectivas de desarrollo extremadamente amplias.

Las baterías de iones de litio tienen una amplia gama de aplicaciones, que se pueden resumir en las siguientes categorías principales: electrónica de consumo (baterías de iones de litio para dispositivos digitales) , vehículos de nueva energía (baterías de iones de litio para propulsión) , y estaciones de almacenamiento de energía (baterías de iones de litio para almacenamiento de energía) . Estas tres áreas de aplicación representan la mayor parte del uso de baterías de iones de litio. A continuación, las presentaremos según diferentes escenarios de aplicación.

I. Baterías de Iones de Litio para Dispositivos Digitales

Actualmente, la aplicación de las baterías de iones de litio en electrónica de consumo es relativamente madura, y los productos relacionados se actualizan y reemplazan rápidamente, por lo que los requisitos para la vida útil de las baterías de litio no son particularmente altos. El principal enfoque de investigación y desarrollo para las baterías digitales de iones de litio consiste en mejorar la energía específica, la potencia específica y la seguridad, con el fin de prolongar la duración de la batería en los productos electrónicos y mejorar la velocidad de carga y el rendimiento de seguridad. Con este fin, los científicos investigan el uso de silicio dopado con grafito para obtener una mayor energía específica de la batería, al tiempo que añaden materiales altamente conductores y conductores iónicos a los materiales de los electrodos y utilizan separadores cerámicos para mejorar la velocidad de carga y el rendimiento de seguridad.

Aplicaciones comunes de las baterías digitales de iones de litio incluyen: laptops, teléfonos inteligentes, relojes inteligentes, pulseras inteligentes, tabletas, drones, auriculares Bluetooth, altavoces Bluetooth, bancos de energía, cámaras de acción, cigarrillos electrónicos, productos para adultos, etc.

II. Baterías de iones de litio para propulsión

Con la cadena industrial de baterías de iones de litio cada vez más completa en mi país y una competencia industrial intensificada, las baterías de iones de litio para propulsión de mi país actualmente poseen una ventaja de costo significativa. En el campo de los vehículos de nueva energía, los costos de fabricación y operación de las baterías de iones de litio ya son competitivos frente a los sistemas de propulsión de motores de combustión interna. En cuanto a los costos operativos, basado en un consumo de 20 kilovatios-hora (kWh) por cada 100 kilómetros, el costo de carga de la batería es de solo unos 20 yuanes, mientras que, basado en los precios de la gasolina, el costo de combustible por cada 100 kilómetros podría superar los 50 yuanes. En 2024, la participación mensual de ventas de vehículos de nueva energía en mi país superó por primera vez la de los vehículos de gasolina, marcando a los vehículos de nueva energía como el producto principal en el mercado y un hito importante en la transformación y modernización de la industria automotriz global.

Las aplicaciones de las baterías de iones de litio para aplicaciones de potencia incluyen: vehículos eléctricos de nueva energía, barcos eléctricos de nueva energía, aviones eléctricos, autobuses eléctricos, robots inteligentes, perros robot inteligentes, vehículos logísticos inteligentes ( AGVs), montacargas eléctricos, vehículos de dos ruedas eléctricos, vehículos de tres ruedas eléctricos, carritos de golf eléctricos, vehículos turísticos eléctricos, etc.

III. Baterías de iones de litio para almacenamiento de energía

El plan para un nuevo sistema energético centrado en las baterías de iones de litio continúa expandiéndose, con posibilidades ilimitadas. Con el avance de los objetivos de "doble carbono", la estructura energética de mi país sigue transformándose hacia un modelo verde y de bajo carbono. A finales de 2024, la capacidad instalada acumulada de almacenamiento de nueva energía en mi país superó los 70 GWh (gigavatios-hora), aproximadamente 20 veces más que al final del período del 13º Plan Quinquenal. Esta revolución del almacenamiento energético no es solo una competencia tecnológica, sino también una estrategia clave para la seguridad energética nacional de mi país.

Los escenarios de aplicación para las baterías de iones de litio de almacenamiento de energía incluyen: almacenamiento de energía en el lado de generación – estaciones de energía fotovoltaica con almacenamiento, estaciones de energía eólica con almacenamiento, estaciones de regulación de frecuencia AGC, etc.; almacenamiento de energía en el lado de la red – almacenamiento en subestaciones, centrales eléctricas virtuales, estaciones de almacenamiento para regulación de carga y frecuencia, etc.; almacenamiento de energía en el lado del usuario – estaciones de carga fotovoltaicas con almacenamiento, estaciones de energía domésticas con almacenamiento, fuentes de alimentación de respaldo, fuentes portátiles de almacenamiento de energía, etc.

IV. Otros Escenarios de Aplicación de las Baterías de Iones de Litio

Aplicaciones militares: fuente de alimentación para operaciones en campo, fuentes de alimentación individuales para soldados, fuente de alimentación para equipos de exploración, fuente de alimentación para ropa y calzado de clima frío, fuente de alimentación para armas de alta energía, etc.

Campo médico : Ultrasonido portátil, monitor portátil de presión arterial, oxímetro de pulso wearable, monitor manual, electrocardiograma de un solo derivación wearable, etc.

El litio, la materia prima clave de las baterías de iones de litio, ha sido conocido desde hace tiempo como " petróleo blanco " y es un elemento metálico indispensable para el desarrollo de vehículos de nueva energía y almacenamiento químico novedoso de energía. Su importancia es comparable a la del petróleo en la era eléctrica. Analistas del sector creen que, así como el petróleo inauguró la era de los combustibles fósiles, las baterías de iones de litio liderarán una nueva revolución energética.