Зашто литијум-јонске батерије доминирају у потрошачкој електроници, електромобилима и системима за складиштење енергије?

батерије литијум-јона (секундарне батерије) доживеле су брзи развој од нуле у последњих више од тридесет година, еволуирајући у велику и разноврсну индустрију литијумских батерија која је широко распрострањена, високих перформанси, еколошки прихватљива и тесно повезана са нашом производњом и свакодневним животом. Ово је створило тржиште вредно трилион долара и нову индустрију енергије на бази литијумских батерија са изузетно широким перспективама развоја.

Литијум-јонске батерије имају широк спектар примена, што се може сумирати у следеће главне категорије: потрошачка електроника (дигиталне литијум-јонске батерије) , возила нове енергије (погонске литијум-јонске батерије) , i станице за складиштење енергије (батерије за складиштење енергије на бази литијум-јона) . Ове три области примене чине већину укупне примене литијум-јонских батерија. У наставку ћемо их представити према различитим сценаријима употребе.

I. Дигиталне литијум-јонске батерије

Тренутно је примена литијум-јонских батерија у потрошачкој електроници релативно зреља, а повезани производи се брзо ажурирају и замењују, због чега захтеви за дужином животног века литијумских батерија нису нарочито високи. Главни фокус истраживања и развоја дигиталних литијум-јонских батерија је побољшање специфичне енергије, специфичне снаге и безбедности, како би се продужио век трајања батерија у електронским уређајима и побољшала брзина пуњења и безбедносне карактеристике. У том циљу, научници истражују употребу графита допираног силицијумом ради постизања веће специфичне енергије батерије, додавање високо проводних и јонски проводних материјала у електродне материјале и употребу керамичких сепаратора ради побољшања брзине пуњења и безбедносних карактеристика батерије.

Уобичајене примене дигиталних литијум-јонских батерија укључују: лаптопови, паметни телефони, паметни часовници, паметни наруквице, таблете, дронови, Bluetooth слушалице, Bluetooth звучници, пумпице за пунјење, акционе камере, е-цигарете, производи за одрасле, итд.

II. Напонске литијум-јонске батерије

Са све потпунијом индустријском целином за литијум-јонске батерије у мојој земљи и појачаном конкуренцијом у индустрији, напонске литијум-јонске батерије у мојој земљи тренутно имају значајну предност у погледу цена. У области возила са новим изворима енергије, трошкови производње и експлоатације литијум-јонских батерија су сада конкурентни у односу на системе са моторима са унутрашњим сагоревањем. Што се тиче трошкова експлоатације, на основу потрошње од 20 киловат-сати (kWh) по 100 километара, трошак пуњења батерије износи само око 20 јуана, док на основу цена бензина трошак горива по 100 километара може премашити 50 јуана. Први пут 2024. године, месечни удео у продаји возила са новим изворима енергије у мојој земљи је премашио удео бензинских возила, чиме су возила са новим изворима енергије постала главни играч на тржишту и остварена је важна разградња у трансформацији и модернизацији глобалне аутомобилске индустрије.

Примена литијум-јонских батерија за струју укључује: возила са новом енергијом, електричне бродове, електричне авионе, електричне аутобусе, интелигентне роботе, интелигентне робот псе, интелигентна возила за логистику ( AGV-е), електричне вилињашке, електричне двоточковце, електричне троточковце, електричне голф колице, електрична возила за обилазак туристичких места итд.

III. Литијум-јонске батерије за складиштење енергије

План за нови систем енергије који има за центар литијум-јонске батерије наставио је да се проширује, нудећи безграничне могућности. Уз напредак циљева „дуплог карбона“, структура енергије у нашој земљи стално се трансформише ка зеленом и ниског-угљеничном моделу. До краја 2024. године, укупна инсталирана капацитет нових система за складиштење енергије у нашој земљи премашио је 70 GWh (гигават-сати), око 20 пута више него на крају периода 13. петогодишњег плана. Ова револуција у складиштењу енергије није само технолошка трка, већ и стратешка распоред за националну сигурност енергије нашег земље.

Сценарији примене литијум-јонских батерија за складиштење енергије укључују: снабдевање енергијом са стране производње – фотовалтаичке електране за складиштење енергије, електране за складиштење ветровне енергије, електране за регулацију учестаности АГЦ итд; снабдевање енергијом са стране мреже – складиштење енергије у трансформаторским станицама, виртуелне електране, електране за складиштење енергије за смањење вршног оптерећења/регулацију учестаности итд; снабдевање енергијом са стране корисника – станице за пуњење са фотовалтаичким складиштењем енергије, домашње електране за складиштење енергије, резервни извори напајања, преносни извори напајања за складиштење енергије итд

IV. Други сценарији примене литијум-јонских батерија

Војна примена: напајање за рад у терену, појединачни извори напајања за војнике, напајање за опрему за истраживање, напајање за одећу и обућу за рад у ниским температурама, напајање за оружје високе енергије итд

Medicinska oblast : Преносни ултразвук, преносни мерач крвног притиска, носиви пулсни оксиметар, ручни монитор, носиви електрокардиограм са једним водом, итд

Литијум, основни сировина литијум-јонских батерија, дуго је познат као „ бело нафта “ и незаобилазан је метални елемент за развој возила са новом енергијом и нових хемијских система за складиштење енергије. Његов значај је сличан значају нафте у електричном добу. Аналитичари из индустрије сматрају да, баш као што је нафта покренула еру фосилних горива, литијум-јонске батерије ће довести до нове енергетске револуције.