लिथियम-आयन बैटरियां उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, इलेक्ट्रिक वाहनों (EVs) और ऊर्जा भंडारण में क्यों प्रभुत्व रखती हैं?

लिथियम-आयन बैटरियाँ (द्वितीयक बैटरियाँ) महज तीस साल से थोड़े अधिक समय में शून्य से तेजी से विकास किया है, जिससे एक विशाल और विविध लिथियम बैटरी उद्योग का उदय हुआ है जो व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उच्च प्रदर्शन वाला, पर्यावरण के अनुकूल है और हमारे उत्पादन व दैनिक जीवन से निकटता से जुड़ा हुआ है। इसने एक ट्रिलियन डॉलर के बाजार और अत्यंत व्यापक विकास की संभावनाओं वाले लिथियम बैटरी नई ऊर्जा उद्योग का सृजन किया है।

लिथियम-आयन बैटरियों के अनेक अनुप्रयोग हैं, जिन्हें निम्नलिखित मुख्य श्रेणियों में संक्षेपित किया जा सकता है: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (डिजिटल लिथियम-आयन बैटरियाँ) , नई ऊर्जा वाहन (पावर लिथियम-आयन बैटरियाँ) , और ऊर्जा भंडारण बिजली स्टेशन (ऊर्जा भंडारण लिथियम-आयन बैटरियाँ) . ये तीन अनुप्रयोग क्षेत्र लिथियम-आयन बैटरी के अधिकांश अनुप्रयोगों को शामिल करते हैं। नीचे, हम विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के अनुसार उनका परिचय देंगे।

I. डिजिटल लिथियम-आयन बैटरियाँ

वर्तमान में, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में लिथियम-आयन बैटरियों का अनुप्रयोग अपेक्षाकृत परिपक्व है, और संबंधित उत्पादों को तेजी से अद्यतन और प्रतिस्थापित किया जाता है, इसलिए लिथियम बैटरी जीवन के लिए आवश्यकताएं विशेष रूप से उच्च नहीं हैं। डिजिटल लिथियम-आयन बैटरियों के लिए मुख्य अनुसंधान और विकास फोकस विशिष्ट ऊर्जा, विशिष्ट शक्ति और सुरक्षा में सुधार करना है ताकि इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के बैटरी जीवन को बढ़ाया जा सके और चार्जिंग गति तथा सुरक्षा प्रदर्शन में सुधार किया जा सके। इस उद्देश्य के लिए, वैज्ञानिक उच्च बैटरी विशिष्ट ऊर्जा प्राप्त करने के लिए ग्रेफाइट-डोप्ड सिलिकॉन के उपयोग का अनुसंधान कर रहे हैं, जबकि इलेक्ट्रोड सामग्री में उच्च चालकता और आयन-चालकता वाली सामग्री जोड़ रहे हैं और सुरक्षा प्रदर्शन और चार्जिंग गति में सुधार के लिए सिरेमिक सेपरेटर का उपयोग कर रहे हैं।

डिजिटल लिथियम-आयन बैटरियों के सामान्य अनुप्रयोग शामिल हैं: लैपटॉप, स्मार्टफोन, स्मार्टवॉच, स्मार्ट ब्रेसलेट, टैबलेट, ड्रोन, ब्लूटूथ हेडसेट, ब्लूटूथ स्पीकर, पावर बैंक, एक्शन कैमरा, इ-सिगरेट, वयस्क उत्पाद आदि।

II. पावर लिथियम-आयन बैटरियाँ

मेरे देश में लिथियम-आयन बैटरी उद्योग की बढ़ती तालमेल और उद्योग में तीव्र प्रतिस्पर्धा के साथ, मेरे देश की पावर लिथियम-आयन बैटरियों में वर्तमान में उल्लेखनीय लागत लाभ है। नई ऊर्जा वाहनों के क्षेत्र में, लिथियम-आयन बैटरियों के निर्माण और संचालन लागत अब आंतरिक दहन इंजन शक्ति प्रणालियों के समकक्ष हैं। संचालन लागत के मामले में, 100 किलोमीटर प्रति 20 किलोवाट-घंटा (kWh) की खपत के आधार पर, बैटरी चार्जिंग की लागत केवल लगभग 20 युआन है, जबकि गैसोलीन की कीमतों के आधार पर, 100 किलोमीटर प्रति ईंधन लागत 50 युआन से अधिक हो सकती है। 2024 में, नई ऊर्जा वाहनों की मासिक बिक्री हिस्सेदारी ने पहली बार गैसोलीन वाहनों के हिस्से को पार कर लिया, जिससे नई ऊर्जा वाहन बाजार में मुख्यधारा बन गए और वैश्विक स्वचालित उद्योग के परिवर्तन और उन्नयन में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर बन गया।

पावर लिथियम-आयन बैटरियों के अनुप्रयोग में शामिल हैं: नई ऊर्जा इलेक्ट्रिक वाहन, नई ऊर्जा इलेक्ट्रिक जहाज, इलेक्ट्रिक विमान, इलेक्ट्रिक बसें, बुद्धिमान रोबोट, बुद्धिमान रोबोट कुत्ते, बुद्धिमान लॉजिस्टिक्स वाहन ( एजीवी), इलेक्ट्रिक फोर्कलिफ्ट, इलेक्ट्रिक दो पहिया वाहन, इलेक्ट्रिक तिपहिया वाहन, इलेक्ट्रिक गोल्फ कार्ट, इलेक्ट्रिक साइटसीइंग वाहन आदि।

III. ऊर्जा भंडारण लिथियम-आयन बैटरी

लिथियम-आयन बैटरी केंद्रित नई ऊर्जा प्रणाली के लिए ब्लूप्रिंट लगातार विस्तार कर रहा है, जिसमें असीमित संभावनाएं निहित हैं। "ड्यूल कार्बन" लक्ष्यों की प्रगति के साथ, मेरे देश की ऊर्जा संरचना लगातार एक हरित और कम कार्बन मॉडल की ओर परिवर्तित हो रही है। दिसंबर 2024 तक, मेरे देश में नई ऊर्जा भंडारण की संचयी स्थापित क्षमता 70 गीगावाट-घंटे (GWh) से अधिक थी, जो 13वीं पंचवर्षीय योजना अवधि के अंत की तुलना में लगभग 20 गुना अधिक है। यह ऊर्जा भंडारण क्रांति केवल एक तकनीकी प्रतिस्पर्धा नहीं है, बल्कि मेरे देश की राष्ट्रीय ऊर्जा सुरक्षा के लिए एक रणनीतिक व्यवस्था भी है।

ऊर्जा भंडारण लिथियम-आयन बैटरियों के अनुप्रयोग परिदृश्य इस प्रकार हैं: उत्पादन-पक्ष ऊर्जा भंडारण – फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण बिजली संयंत्र, वायु ऊर्जा भंडारण बिजली संयंत्र, एजीसी आवृत्ति नियमन बिजली संयंत्र आदि; ग्रिड-पक्ष ऊर्जा भंडारण – उप-स्टेशन ऊर्जा भंडारण, आभासी बिजली संयंत्र, चोटी कटाव/आवृत्ति नियमन ऊर्जा भंडारण बिजली संयंत्र आदि; उपयोगकर्ता-पक्ष ऊर्जा भंडारण – फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण चार्जिंग स्टेशन, घरेलू ऊर्जा भंडारण बिजली स्टेशन, बैकअप बिजली आपूर्ति, पोर्टेबल ऊर्जा भंडारण बिजली आपूर्ति आदि

IV. लिथियम-आयन बैटरियों के अन्य अनुप्रयोग परिदृश्य

सैन्य अनुप्रयोग: क्षेत्र संचालन के लिए बिजली आपूर्ति, व्यक्तिगत सैनिक बिजली आपूर्ति, अन्वेषण उपकरण के लिए बिजली आपूर्ति, शीतकालीन कपड़े और जूते के लिए बिजली आपूर्ति, उच्च-ऊर्जा हथियारों के लिए बिजली आपूर्ति आदि

चिकित्सा क्षेत्र : पोर्टेबल अल्ट्रासाउंड, पोर्टेबल रक्त दबाव मॉनिटर, वियरेबल पल्स ऑक्सीमीटर, हैंडहेल्ड मॉनिटर, वियरेबल सिंगल-लीड इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम आदि

लिथियम, लिथियम-आयन बैटरियों की मुख्य कच्ची सामग्री, लंबे समय से " सफेद पेट्रोलियम " के रूप में जाना जाता है और नई ऊर्जा वाहनों तथा नवीन रासायनिक ऊर्जा भंडारण के विकास के लिए एक अनिवार्य धात्विक तत्व है। इसका महत्व विद्युत युग में पेट्रोलियम के समकक्ष है। उद्योग विश्लेषकों का मानना है कि जिस प्रकार पेट्रोलियम ने जीवाश्म ईंधन युग की शुरुआत की, उसी प्रकार लिथियम-आयन बैटरियाँ एक नई ऊर्जा क्रांति का नेतृत्व करेंगी।