Pourquoi les batteries au lithium-ion dominent-elles l'électronique grand public, les véhicules électriques et le stockage d'énergie ?

batteries au lithium-ion (batteries secondaires) ont connu un développement fulgurant depuis zéro en un peu plus de trente ans, évoluant vers une vaste et diversifiée industrie des batteries au lithium, largement utilisée, performante, respectueuse de l'environnement et étroitement liée à notre production et à notre vie quotidienne. Cela a créé un marché d'un trillion de dollars et une nouvelle industrie de l'énergie renouvelable basée sur les batteries au lithium, offrant des perspectives de développement extrêmement vastes.

Les batteries au lithium-ion ont un large éventail d'applications, qui peuvent être regroupées en les principales catégories suivantes : électronique grand public (batteries au lithium-ion numériques) , véhicules électriques (batteries au lithium-ion pour la propulsion) , et centrales de stockage d'énergie (batteries au lithium-ion pour le stockage d'énergie) . Ces trois domaines d'application représentent la majeure partie des usages des batteries au lithium-ion. Ci-dessous, nous les présenterons selon différents scénarios d'application.

I. Batteries au lithium-ion numériques

Actuellement, l'application des batteries lithium-ion dans l'électronique grand public est relativement mature, et les produits connexes sont mis à jour et remplacés rapidement, ce qui fait que les exigences en matière de durée de vie des batteries lithium ne sont pas particulièrement élevées. L'accent principal de la recherche et développement sur les batteries lithium-ion numériques porte sur l'amélioration de l'énergie spécifique, de la puissance spécifique et de la sécurité afin d'allonger la durée de vie des produits électroniques et d'améliorer la vitesse de charge et la sécurité. À cet effet, les scientifiques étudient l'utilisation de silicium dopé au graphite pour obtenir une énergie spécifique plus élevée, tout en ajoutant aux matériaux d'électrode des substances hautement conductrices et ionoconductrices, et en utilisant des séparateurs céramiques pour améliorer la vitesse de charge et la performance de sécurité.

Les applications courantes des batteries lithium-ion numériques incluent : ordinateurs portables, smartphones, montres intelligentes, bracelets connectés, tablettes, drones, casques Bluetooth, enceintes Bluetooth, banques d'alimentation, caméras d'action, cigarettes électroniques, produits pour adultes, etc.

II. Batteries au lithium-ion pour la propulsion

Avec une chaîne industrielle des batteries au lithium-ion de plus en plus complète dans mon pays et une concurrence sectorielle accrue, les batteries au lithium-ion pour la propulsion de mon pays bénéficient actuellement d'un avantage compétitif significatif en matière de coûts. Dans le domaine des véhicules à énergie nouvelle, les coûts de fabrication et d'exploitation des batteries au lithium-ion sont désormais comparables à ceux des systèmes de propulsion à moteur à combustion interne. En termes de coût d'exploitation, sur la base d'une consommation de 20 kilowattheures (kWh) aux 100 kilomètres, le coût de recharge de la batterie s'élève à environ 20 yuans, tandis que, selon les prix de l'essence, le coût du carburant aux 100 kilomètres peut dépasser 50 yuans. En 2024, la part mensuelle des ventes de véhicules à énergie nouvelle dans mon pays a dépassé pour la première fois celle des véhicules à essence, marquant ainsi l'entrée des véhicules à énergie nouvelle dans le courant principal du marché et constituant une étape importante dans la transformation et la modernisation de l'industrie automobile mondiale.

Les applications des batteries lithium-ion pour la puissance incluent : les véhicules électriques à énergie nouvelle, les navires électriques à énergie nouvelle, les avions électriques, les bus électriques, les robots intelligents, les chiens-robots intelligents, les véhicules logistiques intelligents ( AGVs), les chariots élévateurs électriques, les deux-roues électriques, les tricycles électriques, les voitures de golf électriques, les véhicules électriques de tourisme, etc.

III. Batteries lithium-ion de stockage d'énergie

Le plan d'un nouveau système énergétique centré sur les batteries lithium-ion continue de s'étendre, offrant des possibilités illimitées. Avec la progression des objectifs « double carbone », la structure énergétique de mon pays se transforme continuellement vers un modèle vert et à faible teneur en carbone. À la fin de l'année 2024, la capacité installée cumulative de stockage d'énergie nouvelle dans mon pays a dépassé 70 GWh (gigawattheures), environ 20 fois supérieure à celle enregistrée à la fin de la période du 13e Plan quinquennal. Cette révolution du stockage d'énergie n'est pas seulement une compétition technologique, mais également un enjeu stratégique pour la sécurité énergétique nationale de mon pays.

Les scénarios d'application des batteries au lithium-ion pour le stockage d'énergie incluent : stockage d'énergie côté production – centrales de stockage d'énergie photovoltaïque, centrales de stockage d'énergie éolienne, centrales de régulation de fréquence AGC, etc. ; stockage d'énergie côté réseau – stockage d'énergie dans les sous-stations, centrales virtuelles, centrales de stockage d'énergie pour la réduction des pics et la régulation de fréquence, etc. ; stockage d'énergie côté utilisateur – stations de charge avec stockage d'énergie photovoltaïque, centrales de stockage d'énergie domestiques, alimentations électriques de secours, alimentations portatives de stockage d'énergie, etc.

IV. Autres scénarios d'application des batteries au lithium-ion

Applications militaires : alimentation pour opérations sur le terrain, alimentations individuelles pour soldats, alimentation pour équipements d'exploration, alimentation pour vêtements et chaussures en conditions froides, alimentation pour armes à haute énergie, etc.

Domaine médical : Échographie portable, moniteur portable de pression artérielle, oxymètre de pouls portatif, moniteur portable, électrocardiogramme portatif à une dérivation, etc.

Le lithium, la matière première essentielle des batteries lithium-ion, est depuis longtemps considéré comme le " pétrole blanc " et constitue un élément métallique indispensable au développement des véhicules à énergie nouvelle et du stockage d'énergie chimique innovant. Son importance est comparable à celle du pétrole à l'ère électrique. Selon des analystes du secteur, tout comme le pétrole a lancé l'ère des combustibles fossiles, les batteries lithium-ion inaugureront une révolution énergétique.