Dlaczego baterie litowo-jonowe dominują w elektronice użytkowej, pojazdach elektrycznych i magazynowaniu energii?

akumulatory litowo-jonowe (akumulatory wtórne) doznały szybkiego rozwoju od podstaw w ciągu zaledwie ponad trzydziestu lat, przekształcając się w ogromną i zróżnicowaną branżę baterii litowych, która jest powszechnie stosowana, charakteryzuje się wysoką wydajnością, dbałością o środowisko i ściśle wiąże się z naszą produkcją oraz codziennym życiem. To stworzyło rynek wart biliony dolarów oraz nową branżę energii opartą na akumulatorach litowych o niezwykle szerokich perspektywach rozwoju.

Akumulatory litowo-jonowe mają szeroki zakres zastosowań, które można podsumować w następujących głównych kategoriach: urządzenia elektroniczne użytkowe (cyfrowe akumulatory litowo-jonowe) , pojazdy napędzane nową energią (akumulatory litowo-jonowe trakcyjne) , oraz elektrownie magazynowe (akumulatory litowo-jonowe do magazynowania energii) . Te trzy obszary zastosowań obejmują większość zastosowań akumulatorów litowo-jonowych. Poniżej przedstawimy je według różnych scenariuszy użycia.

I. Cyfrowe akumulatory litowo-jonowe

Obecnie zastosowanie baterii litowo-jonowych w elektronice użytkowej jest stosunkowo dojrzałe, a powiązane produkty są szybko aktualizowane i wymieniane, dlatego wymagania dotyczące trwałości baterii litowych nie są szczególnie wysokie. Główne kierunki badań i rozwoju baterii litowo-jonowych cyfrowych skupiają się na poprawie energii właściwej, mocy właściwej oraz bezpieczeństwa, w celu wydłużenia czasu pracy baterii w urządzeniach elektronicznych oraz poprawy szybkości ładowania i bezpieczeństwa. W tym celu naukowcy badają zastosowanie grafitu domieszkowanego krzemem w celu uzyskania wyższej energii właściwej baterii, a także dodawanie materiałów o wysokiej przewodności elektrycznej i jonowej do materiałów elektrodowych oraz wykorzystywanie separatorów ceramicznych w celu poprawy szybkości ładowania i bezpieczeństwa.

Typowe zastosowania baterii litowo-jonowych cyfrowych to: laptopy, smartfony, zegarki inteligentne, opaski inteligentne, tablety, drony, zestawy słuchawkowe Bluetooth, głośniki Bluetooth, powerbanki, kamery akcji, e-papierosy, produkty dla dorosłych itp.

II. Akumulatory litowo-jonowe do napędu

Dzięki coraz bardziej kompletnemu łańcuchowi przemysłowemu akumulatorów litowo-jonowych w moim kraju oraz nasilającej się konkurencji w branży, akumulatory litowo-jonowe w moim kraju cieszą się obecnie znaczącą przewagą kosztową. W dziedzinie pojazdów napędzanych energią nowego typu koszty produkcji i eksploatacji akumulatorów litowo-jonowych są obecnie konkurencyjne w porównaniu z systemami napędu spalinowego. Pod względem kosztów eksploatacji, przy zużyciu 20 kilowatogodzin (kWh) na 100 km, koszt naładowania akumulatora wynosi około 20 yuanów, podczas gdy przy cenach benzyny koszt paliwa na 100 km może przekraczać 50 yuanów. W 2024 roku udział sprzedaży miesięcznej pojazdów napędzanych energią nowego typu w moim kraju po raz pierwszy przekroczył udział sprzedaży pojazdów benzynowych, co oznacza, że pojazdy napędzane energią nowego typu stały się dominujące na rynku i stanowią istotny kamień milowy w procesie transformacji i modernizacji globalnej branży motoryzacyjnej.

Zastosowania baterii litowo-jonowych do napędu obejmują: pojazdy elektryczne z nowych źródeł energii, statki elektryczne z nowych źródeł energii, samoloty elektryczne, autobusy elektryczne, inteligentne roboty, inteligentne roboty–psy, inteligentne pojazdy logistyczne ( AGV), wózki widłowe elektryczne, dwukołowe pojazdy elektryczne, trzykołowe pojazdy elektryczne, elektryczne wózki golfowe, elektryczne pojazdy widokowe itp.

III. Baterie litowo-jonowe do magazynowania energii

Plan nowego systemu energetycznego, którego centrum stanowią baterie litowo-jonowe, ciągle się poszerza, oferując nieograniczone możliwości. Wraz z postępem w realizacji celów „podwójnej neutralności węglowej” struktura energetyczna naszego kraju nieustannie przekształca się w kierunku modelu zielonego i niskoemisyjnego. Na koniec 2024 roku łączna zainstalowana moc magazynowania energii z nowych źródeł w naszym kraju przekroczyła 70 GWh (gigawatogodzin), co stanowi około 20-krotność wartości z końca okresu 13. Planu Pięcioletniego. Ta rewolucja w magazynowaniu energii to nie tylko rywalizacja technologiczna, ale również strategiczne ustawienie dla bezpieczeństwa energetycznego naszego kraju.

Zastosowania baterii litowo-jonowych do magazynowania energii obejmują: magazynowanie po stronie wytwarzania – stacje magazynowania energii fotowoltaicznej, stacje magazynowania energii wiatrowej, stacje regulacji częstotliwości AGC itp.; magazynowanie po stronie sieci – magazynowanie w stacjach transformatorowych, elektrownie wirtualne, stacje magazynowania energii do przycinania szczytów i regulacji częstotliwości itp.; magazynowanie po stronie użytkownika – stacje ładowania z magazynowaniem energii fotowoltaicznej, domowe stacje magazynowania energii, zasilacze rezerwowe, przenośne zasilacze z magazynowaniem energii itp.

IV. Inne zastosowania baterii litowo-jonowych

Zastosowania wojskowe: zasilanie dla operacji terenowych, indywidualne zasilacze żołnierzy, zasilanie dla sprzętu eksploracyjnego, zasilanie dla odzieży i obuwia przeciwwymrożeniowej, zasilanie dla broni o wysokiej energii itp.

Dziedzina medyczna : Przenośny ultrasonograf, przenośny miernik ciśnienia krwi, noszony pulsoksymetr, przenośny monitor, noszony jednoprzewodowy elektrokardiograf itp.

Lit, kluczowy surowiec do produkcji baterii litowo-jonowych, od dawna jest znany jako " białe paliwo " i jest niezwykle ważnym metalem dla rozwoju pojazdów z napędem elektrycznym oraz nowych systemów magazynowania energii chemicznej. Jego znaczenie można porównać do znaczenia ropy naftowej w erze elektryczności. Analitycy branżowi są przekonani, że tak jak ropa naftowa zapoczątkowała erę paliw kopalnych, to baterie litowo-jonowe poprowadzą nową rewolucję energetyczną.