Mengapa Bateri Litium-Ion Mendominasi Elektronik Pengguna, Kenderaan Elektrik (EV), dan Penyimpanan Tenaga？

bateri lithium-ion (bateri sekunder) telah mengalami perkembangan pesat daripada sifar dalam tempoh lebih tiga puluh tahun sahaja, berkembang menjadi industri bateri lithium yang luas dan pelbagai, digunakan secara meluas, berprestasi tinggi, mesra alam, serta berkait rapat dengan pengeluaran dan kehidupan harian kita. Ini telah mencipta pasaran bernilai trilion dolar dan industri tenaga baharu bateri lithium dengan prospek perkembangan yang sangat luas.

Bateri lithium-ion mempunyai pelbagai aplikasi, yang boleh diringkaskan kepada kategori utama berikut: elektronik pengguna (bateri lithium-ion digital) , kenderaan tenaga baharu (bateri lithium-ion kuasa) , dan stesen kuasa penyimpanan tenaga (bateri lithium-ion penyimpanan tenaga) . Ketiga-tiga bidang aplikasi ini menyumbang kepada majoriti penggunaan bateri lithium-ion. Di bawah, kami akan memperkenalkannya mengikut senario aplikasi yang berbeza.

I. Bateri Lithium-ion Digital

Pada masa ini, penggunaan bateri litium-ion dalam elektronik pengguna adalah agak matang, dan produk berkaitan dikemas kini dan diganti dengan cepat, jadi keperluan terhadap jangka hayat bateri litium tidak terlalu tinggi. Fokus utama penyelidikan dan pembangunan bagi bateri litium digital adalah untuk meningkatkan tenaga tentu, kuasa tentu, dan keselamatan bagi memanjangkan jangka hayat bateri produk elektronik serta memperbaiki kelajuan pengecasan dan prestasi keselamatan. Untuk tujuan ini, saintis sedang meneliti penggunaan silikon yang didopkan grafit untuk mendapatkan tenaga tentu bateri yang lebih tinggi, sambil menambah bahan yang mempunyai kekonduksian elektrik dan ion yang tinggi ke dalam bahan elektrod serta menggunakan pemisah seramik untuk memperbaiki kelajuan pengecasan dan prestasi keselamatan bateri.

Aplikasi biasa bateri litium-ion digital termasuk: komputer riba, telefon pintar, jam tangan pintar, gelang pintar, tablet, dron, fon telinga Bluetooth, pembesar suara Bluetooth, bank kuasa, kamera aksi, rokok elektronik, produk dewasa, dll.

II. Bateri Litium-ion Kuasa

Dengan rantaian industri bateri litium-ion yang semakin lengkap di negara saya dan persaingan industri yang semakin sengit, bateri litium-ion kuasa negara saya kini memiliki kelebihan kos yang ketara. Dalam bidang kenderaan tenaga baharu, kos pengeluaran dan operasi bateri litium-ion kini bersaing dengan sistem kuasa enjin pembakaran dalam. Dari segi kos operasi, berdasarkan penggunaan 20 kilowatt-jam (kWh) setiap 100 kilometer, kos pengecasan bateri hanya sekitar 20 yuan, manakala berdasarkan harga minyak petrol, kos bahan api setiap 100 kilometer mungkin melebihi 50 yuan. Pada tahun 2024, pangsa jualan bulanan kenderaan tenaga baharu di negara saya buat pertama kalinya melampaui kenderaan bertenaga petrol, menandakan kenderaan tenaga baharu sebagai pilihan utama pasaran serta satu tonggak penting dalam transformasi dan pengemaskinian industri automotif global.

Aplikasi bateri litium-ion kuasa termasuk: kenderaan elektrik tenaga baru, kapal elektrik tenaga baru, kapal terbang elektrik, bas elektrik, robot pintar, anjing robot pintar, kenderaan logistik pintar ( AGV), forklift elektrik, kenderaan dua roda elektrik, kenderaan tiga roda elektrik, kereta golf elektrik, kenderaan pelancongan elektrik, dan lain-lain.

III. Bateri Litium-Ion Penyimpanan Tenaga

Rancangan sistem tenaga baharu yang berpusatkan bateri litium-ion terus berkembang, membawa pelbagai kemungkinan tanpa had. Dengan kemajuan matlamat "dual karbon", struktur tenaga negara saya terus berubah kepada model hijau dan rendah karbon. Pada akhir tahun 2024, kapasiti terpasang terkumpul penyimpanan tenaga baharu negara saya melebihi 70 GWh (gigawatt-jam), kira-kira 20 kali ganda berbanding pada akhir tempoh Rancangan Lima Tahun ke-13. Revolusi penyimpanan tenaga ini bukan sahaja merupakan persaingan teknologi, tetapi juga merupakan susunan strategik bagi keselamatan tenaga negara saya.

Senario aplikasi untuk bateri litium-ion penyimpanan tenaga termasuk: penyimpanan tenaga di sisi penjanaan – stesen kuasa penyimpanan tenaga fotovoltaik, stesen kuasa penyimpanan tenaga angin, stesen kuasa regulasi frekuensi AGC, dll.; penyimpanan tenaga di sisi grid – penyimpanan tenaga sub-stesen, loji kuasa maya, stesen kuasa penyimpanan tenaga untuk pengurangan beban puncak/regulasi frekuensi, dll.; penyimpanan tenaga di sisi pengguna – stesen pengecasan penyimpanan tenaga fotovoltaik, stesen kuasa penyimpanan rumah, bekalan kuasa sandaran, bekalan kuasa penyimpanan mudah alih, dll.

IV. Senario Aplikasi Lain untuk Bateri Litium-ion

Aplikasi ketenteraan: bekalan kuasa untuk operasi padang, bekalan kuasa individu askar, bekalan kuasa untuk peralatan penerokaan, bekalan kuasa untuk pakaian dan kasut cuaca sejuk, bekalan kuasa untuk senjata tenaga tinggi, dll.

Bidang Perubatan : Ultrasonik mudah alih, pemantau tekanan darah mudah alih, oksimeter denyutan boleh pakai, pemantau tangan, elektrokardiogram satu-lekapan boleh pakai, dll.

Litium, bahan mentah utama bagi bateri ion litium, telah lama dikenali sebagai " petroleum putih " dan merupakan unsur logam yang mustahak bagi pembangunan kenderaan tenaga baharu dan penyimpanan tenaga kimia baharu. Kepentingannya setara dengan petroleum dalam era elektrik. Analis industri berpendapat bahawa sebagaimana petroleum melonjakkan era bahan api fosil, bateri ion litium akan memimpin revolusi tenaga baharu.