Bakit Ang Lithium-Ion na Baterya ang Nangingibabaw sa mga Elektronikong Konsumo, EV, at Imbakan ng Enerhiya?

mga bateryang lithium-ion (pangalawang baterya) ay nagdaan sa mabilis na pag-unlad mula sa simula sa loob lamang ng tatlumpung taon, na umunlad upang maging isang malaki at may iba't ibang industriya ng bateryang lithium na malawakang ginagamit, mataas ang pagganap, pangkalikasan, at malapit na kaugnay ng ating produksyon at pang-araw-araw na pamumuhay. Ito ay nagdulot ng isang trilyong dolyar na merkado at isang bagong industriya ng enerhiya ng bateryang lithium na may napakalawak na prospekto sa pag-unlad.

Ang mga bateryang lithium-ion ay may malawak na aplikasyon, na maaaring ikuwento sa mga sumusunod na pangunahing kategorya: mga consumer electronics (digital na bateryang lithium-ion) , mga bagong sasakyang de-koryente (mga bateryang lithium-ion para sa lakas) , at mga istasyon ng imbakan ng enerhiya (mga bateryang lithium-ion para sa imbakan ng enerhiya) . Ang tatlong larangan ng aplikasyong ito ay bumubuo sa karamihan ng mga aplikasyon ng bateryang lithium-ion. Sa ibaba, ipakikilala namin ang bawat isa ayon sa iba't ibang sitwasyon ng paggamit.

I. Digital na Bateryang Lithium-ion

Kasalukuyan, ang aplikasyon ng mga lithium-ion na baterya sa mga elektronikong produkto para sa konsumo ay medyo mature na, at ang mga kaugnay na produkto ay mabilis na ina-update at napapalitan, kaya't hindi lalong mataas ang mga pangangailangan para sa haba ng buhay ng lithium na baterya. Ang pangunahing pokus ng pananaliksik at pagpapaunlad para sa digital na lithium-ion na baterya ay ang pagpapabuti ng tiyak na enerhiya, tiyak na kapangyarihan, at kaligtasan upang mapalawig ang haba ng buhay ng baterya ng mga elektronikong produkto at mapabuti ang bilis ng pag-charge at pagganap sa kaligtasan. Para dito, pinag-aaralan ng mga siyentipiko ang paggamit ng graphite-doped silicon upang makamit ang mas mataas na tiyak na enerhiya ng baterya, samantalang idinaragdag ang mga materyales na mataas ang conductivity at ion-conductivity sa mga electrode at gumagamit ng ceramic separators upang mapabuti ang bilis ng pag-charge at pagganap sa kaligtasan.

Karaniwang aplikasyon ng digital na lithium-ion na baterya ay kinabibilangan ng: laptop, smartphone, smartwatch, smart bracelet, tablet, drone, Bluetooth headset, Bluetooth speaker, power bank, action camera, e-cigarette, adult products, at iba pa.

II. Mga Power Lithium-ion na Baterya

Dahil sa mas kumpletong industriya ng lithium-ion na baterya sa aking bansa at mas tumitinding kompetisyon sa industriya, ang mga power lithium-ion na baterya sa aking bansa ay may malaking bentahe sa gastos sa kasalukuyan. Sa larangan ng mga bagong sasakyang de-kuryente, ang gastos sa paggawa at operasyon ng lithium-ion na baterya ay kumpetitibo na ngayon sa mga sistema ng power ng internal combustion engine. Sa aspeto ng gastos sa operasyon, batay sa konsumo na 20 kilowatt-oras (kWh) bawat 100 kilometro, ang gastos sa pag-charge ng baterya ay mga 20 yuan lamang, samantalang batay sa presyo ng gasolina, maaaring lumagpas sa 50 yuan ang gastos sa gasolina bawat 100 kilometro. Noong 2024, ang buwanang bahagdan ng mga benta ng mga bagong sasakyang de-kuryente sa aking bansa ay tumakbo sa bahagdan ng mga sasakyang gasolina sa unang pagkakataon, na nagmamarka sa mga bagong sasakyang de-kuryente bilang pangunahing merkado at isang mahalagang milestone sa pagbabago at pag-upgrade ng pandaigdigang industriya ng automotive.

Ang mga aplikasyon ng power lithium-ion na baterya ay kinabibilangan ng: bagong enerhiyang sasakyan na elektriko, bagong enerhiyang barkong elektriko, eroplanong elektriko, bus na elektriko, marunong na mga robot, marunong na asong robot, marunong na mga sasakyang pang-logistics ( AGVs), elektrikong forklift, elektrikong dalawahan roda, elektrikong tricycle, elektrikong golf cart, elektrikong sasakyan pangturismo, at iba pa.

III. Mga Lithium-ion na Baterya para sa Imbakan ng Enerhiya

Patuloy na lumalawak ang plano para sa isang bagong sistemang pang-enerhiya na nakatuon sa lithium-ion na baterya, na may walang hanggang mga posibilidad. Dahil sa pag-unlad ng layuning "doble karbon", patuloy na nagbabago ang istraktura ng enerhiya ng aking bansa tungo sa isang berdeng modelo at mababang carbon. Sa katapusan ng 2024, ang kabuuang nakatakdang kapasidad ng imbakan ng bagong enerhiya sa aking bansa ay lumampas sa 70 GWh (gigawatt-oras), na humigit-kumulang 20 beses kumpara sa katapusan ng ika-13 Plano sa Limang Taon. Ang rebolusyong ito sa imbakan ng enerhiya ay hindi lamang isang teknolohikal na kompetisyon kundi isa ring estratehikong pagkakaayos para sa pambansang seguridad sa enerhiya ng aking bansa.

Ang mga senaryo ng aplikasyon para sa mga baterya ng lithium-ion na may imbakan ng enerhiya ay kinabibilangan ng: imbakan ng enerhiya sa panig ng henerasyon – mga istasyon ng photovoltaic energy storage, mga wind energy storage power station, mga istasyon ng AGC frequency regulation, at iba pa; imbakan ng enerhiya sa panig ng grid – substation energy storage, virtual power plants, mga power station ng peak shaving/frequency regulation energy storage, at iba pa; imbakan ng enerhiya sa panig ng gumagamit – mga charging station ng photovoltaic energy storage, mga home energy storage power station, backup power supply, portable energy storage power supply, at iba pa

IV. Iba Pang Mga Senaryo ng Aplikasyon ng Lithium-ion na Baterya

Militar na aplikasyon: suplay ng kuryente para sa operasyon sa field, suplay ng kuryente para sa indibidwal na sundalo, suplay ng kuryente para sa kagamitan sa pag-eeksplora, suplay ng kuryente para sa damit at sapatos sa malamig na panahon, suplay ng kuryente para sa mga high-energy weapon, at iba pa

Lugar ng medisina : Portable ultrasound, portable blood pressure monitor, wearable pulse oximeter, handheld monitor, wearable single-lead electrocardiogram, at iba pa

Ang lithium, ang pangunahing hilaw na materyales ng mga baterya na lithium-ion, ay matagal nang kilala bilang " puting langis " at isang mahalagang metal na elemento para sa pag-unlad ng mga bagong sasakyang pinapatakbo ng enerhiya at mga bagong kemikal na imbakan ng enerhiya. Ang kahalagahan nito ay naihahambing sa langis noong elektrikal na panahon. Naniniwala ang mga analyst sa industriya na tulad ng pagpasok ng langis sa panahon ng fossil fuel, ang mga baterya na lithium-ion ang mag-uudyok sa isang bagong rebolusyon sa enerhiya.