Zašto litij-ionske baterije dominiraju u potrošačkoj elektronici, električnim vozilima i pohrani energije?

litij-ionske baterije (sekundarne baterije) prošle su brzi razvoj od nule u samo više od trideset godina, razvijajući se u ogroman i raznolik industrijski sektor litijevih baterija koji je široko korišten, visokih performansi, ekološki prihvatljiv te neraskidivo povezan s našom proizvodnjom i svakodnevnim životom. Time je stvoreno tržište vrijedno bilijune dolara i nova energetska industrija litijevih baterija s izuzetno širokim perspektivama razvoja.

Litij-ionske baterije imaju širok spektar primjene, koji se može sažeti u sljedeće glavne kategorije: potrošačka elektronika (digitalne litij-ionske baterije) , nova obnovljiva vozila (potencijalne litij-ionske baterije) , i električne postrojenja za pohranu energije (litij-ionske baterije za pohranu energije) . Ova tri područja primjene čine većinu upotrebe litij-ionskih baterija. U nastavku ćemo ih pobliže opisati prema različitim scenarijima primjene.

I. Digitalne litij-ionske baterije

Trenutačno je primjena litij-ionskih baterija u potrošačkoj elektronici relativno zrela, a povezani proizvodi brzo se nadograđuju i zamjenjuju, pa stoga zahtjevi za vijekom trajanja litij-ionskih baterija nisu osobito visoki. Glavni fokus istraživanja i razvoja digitalnih litij-ionskih baterija usmjeren je na poboljšanje specifične energije, specifične snage i sigurnosti kako bi se produljilo trajanje baterije elektroničkih uređaja te poboljšala brzina punjenja i sigurnost. U tu svrhu znanstvenici istražuju uporabu grafitom dopiranog silicija kako bi postigli veću specifičnu energiju baterije, dodaju materijale s visokom električnom i ionskom vodljivošću elektrodama te koriste keramičke separatora za poboljšanje brzine punjenja i sigurnosti baterije.

Uobičajene primjene digitalnih litij-ionskih baterija uključuju: laptopove, pametne telefone, pametne satove, pametne narukvice, tablete, dronove, Bluetooth slušalice, Bluetooth zvučnike, power banke, akcijske kamere, elektroničke cigarete, proizvode za odrasle itd.

II. Baterije za napajanje litij-ionske

S sve potpunijom lančanom industrije litij-ionskih baterija u mojoj zemlji i jačanjem konkurencije u industriji, trenutačno imamo značajnu prednost u cijenama na području baterija za napajanje litij-ionskih. U području vozila s alternativnim izvorima energije, troškovi proizvodnje i pogona litij-ionskih baterija sada su konkurentni u odnosu na sustave pogona s unutarnjim izgaranjem. S obzirom na troškove pogona, uz potrošnju od 20 kilovat-sati (kWh) po 100 kilometara, trošak punjenja baterije iznosi otprilike 20 juana, dok bi se trošak goriva po 100 kilometara, temeljen na cijenama benzina, mogao kretati preko 50 juana. Tijekom 2024. godine, mjesečni udio prodaje vozila s alternativnim izvorima energije u mojoj zemlji prvi put je premašio onaj kod benzinskih vozila, što označava da su vozila s alternativnim izvorima energije postala glavna snaga na tržištu te važan korak u transformaciji i nadogradnji globalne automobilske industrije.

Primjene litij-ionskih baterija za pogon uključuju: vozila na obnovljivu energiju, električne brodove na obnovljivu energiju, električne zrakoplove, električne autobuse, pametne robote, pametne pse-robote, pametna vozila za logistiku ( AGV-ovi), električne viljuškare, električne dvokotače, električne tricikle, električne golf karte, električna vozila za obilazak vidikovaca itd.

III. Litij-ionske baterije za pohranu energije

Plan novog energetskog sustava koji se temelji na litij-ionskim baterijama nastavlja se širiti, noseći beskonačne mogućnosti. Napredovanjem prema ciljevima "dvostrukog karbona", struktura energije u mojoj zemlji kontinuirano se transformira prema zelenom i nisko-ugljičnom modelu. Do kraja 2024. godine, ukupna instalirana snaga pohrane energije iz obnovljivih izvora u mojoj zemlji premašila je 70 GWh (gigavatsati), otprilike 20 puta više nego na kraju razdoblja 13. plana petogodišnjeg razvoja. Ova revolucija u pohrani energije nije samo tehnološka utrka, već i strategski potez za nacionalnu energetsku sigurnost moje zemlje.

Scenariji primjene litij-ionskih baterija za pohranu energije uključuju: pohrana na strani proizvodnje – fotonaponske elektrane s pohranom energije, vjetrene elektrane s pohranom energije, elektrane za regulaciju AGC frekvencije itd.; pohrana na strani mreže – pohrana u transformatorskim stanicama, virtualne elektrane, elektrane za pohranu energije za smanjenje vršnog opterećenja i regulaciju frekvencije itd.; pohrana na strani potrošača – punionice za vozila s fotonaponskom energijom i pohranom, domaće postrojenje za pohranu energije, rezervni izvori napajanja, prijenosni izvori napajanja za pohranu energije itd.

IV. Ostali scenariji primjene litij-ionskih baterija

Vojne primjene: napajanje za operacije u terenu, pojedinačni izvori napajanja za vojnike, napajanje za opremu za istraživanje, napajanje za odjeću i obuću za hladno vrijeme, napajanje za oružje visoke energije itd.

Medicinska područja : Prijenosni ultrazvuk, prijenosni mjerač krvnog tlaka, nosivi pulsni oksimetar, ručni monitor, nosivi elektrokardiogram s jednim olovkom, itd.

Litij, ključna sirovina za baterije litij-ionskog tipa, dugo je poznat kao " bijelo ulje " i neophodan je metalni element za razvoj vozila na novu energiju te nove kemijske energetske pohrane. Njegova važnost može se usporediti s važnošću nafte u električnoj dobi. Stručnjaci iz industrije smatraju da, baš kao što je nafta pokrenula eru fosilnih goriva, litij-ionske baterije vode novu energetsku revoluciju.