Miért dominálnak a lítium-ion akkumulátorok a fogyasztási cikkek, elektromos járművek és energiatároló rendszerek területén?

lítium-ion akkumulátorok (másodlagos akkumulátorok) kevesebb mint harminc év alatt gyorsan fejlődtek ki a semmiből, és kialakult egy hatalmas, sokszínű lítium-akkumulátor iparág, amely széles körben elterjedt, magas teljesítményű, környezetbarát, és szorosan kapcsolódik termelési és mindennapi életünkhöz. Ez egy több billió dolláros piacot teremtett, valamint egy rendkívül széles fejlődési lehetőségekkel rendelkező új energiapiacot a lítium-akkumulátorok terén.

A lítium-ion akkumulátoroknak széleskörű alkalmazási területeik vannak, amelyek a következő fő kategóriákba sorolhatók: fogyasztási elektronika (digitális lítium-ion akkumulátorok) , új energiával hajtott járművek (teljesítmény lítium-ion akkumulátorok) , és energiatároló erőművek (energiatároló lítium-ion akkumulátorok) . Ezek a három alkalmazási terület teszik ki a lítium-ion akkumulátorok legnagyobb részét. Az alábbiakban az alkalmazási forgatókönyvek szerint mutatjuk be őket.

I. Digitális lítium-ion akkumulátorok

Jelenleg a lítiumionos akkumulátorok alkalmazása a fogyasztási elektronikában viszonylag érett, és a kapcsolódó termékek gyorsan frissülnek és cserélődnek, így a lítiumakkumulátorok élettartamára vonatkozó követelmények nem különösen magasak. A digitális lítiumionos akkumulátorok kutatásának és fejlesztésének fő hangsúlya a fajlagos energia, a fajlagos teljesítmény és a biztonság javításán van, annak érdekében, hogy meghosszabbítsák az elektronikai eszközök akkumulátorának élettartamát, valamint javítsák a töltési sebességet és a biztonsági teljesítményt. Ennek érdekében a tudósok grafit-dopolt szilícium használatát vizsgálják a magasabb fajlagos energiájú akkumulátorok eléréséhez, ugyanakkor nagy vezetőképességű és ionvezető anyagok hozzáadásával javítják az elektródanyagokat, illetve kerámia szeparátorok alkalmazásával növelik az akkumulátor töltési sebességét és biztonságát.

A digitális lítiumionos akkumulátorok gyakori alkalmazási területei: laptopok, okostelefonok, okórák, okókarók, táblagépek, drónok, Bluetooth fejhallgatók, Bluetooth hangszórók, hordozható töltők, akciókamerák, e-cigaretták, felnőtteknek szánt termékek stb.

II. Teljesítmény-lítiumion akkumulátorok

A hazám lítiumion akkumulátor-iparlánca egyre teljesebbé válik, és az iparági verseny is fokozódik, így hazám teljesítmény-lítiumion akkumulátorai jelenleg jelentős költségelőnnyel rendelkeznek. Az új energiájú járművek területén a lítiumion akkumulátorok gyártási és üzemeltetési költségei mára versenyképesek az égőmotoros meghajtási rendszerekkel. Az üzemeltetési költségek tekintetében 100 kilométerenkénti 20 kilowattóra (kWh) fogyasztás alapján az akkumulátor töltési költsége körülbelül 20 jüan, míg a benzinárak alapján a 100 kilométerenkénti üzemanyagköltség meghaladhatja az 50 jüant. 2024-ben országomban először előzte meg az új energiájú járművek havi értékesítési részesedése a benzinüzemű járművekét, ezáltal az új energiájú járművek a piac vezető szereplőivé váltak, ami fontos mérföldkő a globális autóipar átalakulásában és fejlődésében.

A teljesítmény-lítiumion akkumulátorok alkalmazási területei: új energiaforrású elektromos járművek, új energiaforrású elektromos hajók, elektromos repülőgépek, elektromos buszok, intelligens robotok, intelligens robotkutyák, intelligens logisztikai járművek ( AGV-k), elektromos targoncák, elektromos kétkerekűek, elektromos háromkerekűek, elektromos golfkocsik, elektromos látványossági járművek stb.

III. Energia-tároló lítiumion akkumulátorok

A lítiumion akkumulátorokra épülő új energiarendszer kialakításának tervrajza folyamatosan bővül, korlátlan lehetőségeket rejt magában. A „kettős szén” célok előrehaladásával országunk energiastruktúrája folyamatosan a zöld és alacsony széndioxid-kibocsátású modell felé fejlődik. 2024 végére országunk összesen több mint 70 GWh (gigawattórás) új energia-tároló kapacitással rendelkezett, ami körülbelül 20-szorosa a 13. ötéves terv időszakának végén mért értéknek. Ez az energiatárolási forradalom nem csupán egy technológiai verseny, hanem stratégiai lépés országunk nemzeti energiabiztonsága érdekében.

Az energia tárolására szolgáló lítium-ion akkumulátorok alkalmazási területei a következők: energiatermelési oldali tárolás – fotovoltaikus energiatároló erőművek, szélturbinás energiatároló erőművek, AGC frekvenciaszabályozó erőművek stb.; hálózati oldali energiatárolás – alállomási energiatárolók, virtuális erőművek, terheléscsúcs-simító/frekvenciaszabályozó energiatároló erőművek stb.; fogyasztói oldali energiatárolás – fotovoltaikus energiatároló töltőállomások, házi energiatároló erőművek, tartalékáramforrások, hordozható energiatárolók stb.

IV. Egyéb lítium-ion akkumulátoros alkalmazási területek

Katonai alkalmazások: terepi műveletek energiaellátása, egyéni katonák áramellátása, felderítőeszközök tápellátása, hideg éghajlati ruházat és lábbeli tápellátása, nagyenergiájú fegyverek tápellátása stb.

Orvosi terület : Hordozható ultrahang, hordozható vérnyomásmérő, viselhető pulzusoximéter, kézi monitor, viselhető egypolos EKG készülék stb.

A lítium, a lítiumionos akkumulátorok alapvető nyersanyaga, régóta ismert mint „ fehér olaj ”, és elengedhetetlen fémes elem az új energiájú járművek és az új típusú vegyi energiatárolók fejlesztéséhez. Jelentősége összemérhető az olajéval az elektromos korszakban. A szakértők szerint ahogyan az olaj vezetett be a fosszilis üzemanyag-korba, a lítiumionos akkumulátorok pedig egy új energiaforradalmat fognak vezetni.