Neden Lityum-İyon Pil Teknolojisi Tüketici Elektroniği, Elektrikli Araçlar (EV) ve Enerji Depolama Sistemlerinde Hakimdir?

lityum-iyon piller (ikincil piller) sadece otuz yılı aşkın bir sürede sıfırdan hızlı bir şekilde gelişerek, üretimin ve günlük yaşamımızın ayrılmaz bir parçası haline gelen, yüksek performanslı, çevre dostu ve yaygın olarak kullanılan büyük ve çeşitli bir lityum pil endüstrisine dönüştü. Bu durum trilyon dolarlık bir pazar ve son derece geniş gelişim imkanlarına sahip bir lityum pil yeni enerji endüstrisi yarattı.

Lityum-iyon pillerin geniş bir uygulama yelpazesi vardır ve bu uygulamalar aşağıdaki ana kategorilere özetlenebilir: tüketiciler elektroniği (dijital lityum-iyon piller) , yeni enerjili taşıtlar (güç lityum-iyon pilleri) , ve enerji depolama santralleri (enerji depolama lityum-iyon pilleri) . Bu üç uygulama alanı, lityum-iyon pillerin kullanımının büyük bölümünü oluşturmaktadır. Aşağıda bu alanları farklı uygulama senaryolarına göre tanıtalım.

I. Dijital Lityum-İyon Pilleri

Şu anda lityum-iyon pillerin tüketici elektroniğindeki uygulaması nispeten olgunlaşmış durumdadır ve ilgili ürünler hızlı bir şekilde güncellenmekte ve değiştirilmektedir. Bu nedenle lityum piller için ömür gereksinimleri özellikle yüksek değildir. Dijital lityum-iyon piller için ana araştırma ve geliştirme odak noktası, elektronik ürünlerin pil ömrünü uzatmak, şarj hızını ve güvenlik performansını artırmak amacıyla özgül enerji, özgül güç ve güvenliği iyileştirmektir. Bu amaçla bilim insanları, daha yüksek pil özgül enerjisi elde etmek amacıyla grafit ile katkılı silikon kullanımını araştırmakta, elektrot malzemelerine yüksek iletkenliğe ve iyon iletkenliğine sahip malzemeler eklemekte ve pilin şarj hızını ve güvenlik performansını artırmak için seramik ayırıcılar kullanmaktadır.

Dijital lityum-iyon pillerin yaygın uygulamaları şunları içerir: dizüstü bilgisayarlar, akıllı telefonlar, akıllı saatler, akıllı bileklikler, tabletler, insansız hava araçları, Bluetooth kulaklıklar, Bluetooth hoparlörler, şarj cihazları, eylem kameraları, elektronik sigaralar, yetişkin ürünler vb.

II. Güç Lityum-İyon Bataryalar

Ülkemde giderek daha eksiksiz hale gelen lityum-iyon batarya endüstri zinciri ve artan sektör rekabetiyle birlikte, ülkemizin güç lityum-iyon batyaları şu anda önemli bir maliyet avantajına sahiptir. Yeni enerji taşıtları alanında, lityum-iyon batyaların üretim ve işletme maliyetleri artık içten yanmalı motorlu güç sistemleriyle rekabet edebilecek seviyededir. İşletme maliyetleri açısından, 100 kilometre başına 20 kilovat-saat (kWh) tüketim esas alındığında şarj maliyeti sadece yaklaşık 20 yuan iken, benzin fiyatları esas alındığında her 100 kilometredeki yakıt maliyeti 50 yuan'ı aşabilmektedir. 2024 yılında, ülkemde yeni enerji taşıtlarının aylık satış payı ilk kez benzinli taşıtların satış payını geçti ve bu durum, yeni enerji taşıtlarının piyasada ana akım haline gelmesi ve küresel otomotiv endüstrisinin dönüşüm ve yenilenme sürecinde önemli bir dönüm noktası olarak kayda değer.

Güç lityum-iyon bataryalarının uygulamaları şunları içerir: yeni enerji elektrikli araçlar, yeni enerji elektrikli gemiler, elektrikli uçaklar, elektrikli otobüsler, akıllı robotlar, akıllı robot köpekler, akıllı lojistik araçları ( AGV'ler), elektrikli forkliftler, elektrikli iki tekerlekli taşıtlar, elektrikli üç tekerlekli taşıtlar, elektrikli golf arabaları, elektrikli turistik taşıtlar vb.

III. Enerji Depolama Litium-İyon Bataryaları

Lityum-iyon pillerle merkezlenen yeni bir enerji sistemi için yol haritası sürekli olarak genişlemekte olup sınırsız olanaklar sunmaktadır. "Çift karbon" hedeflerinin ilerlemesiyle birlikte ülkemizin enerji yapısı yeşil ve düşük karbonlu modele doğru sürekli dönüşmektedir. 2024 yılının sonuna kadar ülkemizdeki yeni enerji depolama kurulu gücü 70 GWh'ı (gigavatsaat) aşmış olup bu değer 13. Beş Yıllık Plan döneminin sonundaki değerin yaklaşık 20 katıdır. Bu enerji depolama devrimi yalnızca teknolojik bir rekabet değil aynı zamanda ülkemizin ulusal enerji güvenliği için stratejik bir düzenlemedir.

Enerji depolama için lityum-iyon pillerin kullanım alanları şunlardır: üretim tarafında enerji depolama – fotovoltaik enerji depolama santralleri, rüzgar enerjisi depolama santralleri, AGC frekans regülasyonu santralleri vb.; şebeke tarafında enerji depolama – transformatör merkezi enerji depolama sistemleri, sanal elektrik santralleri, yük tepe düzeltme/frekans regülasyonu enerji depolama santralleri vb.; kullanıcı tarafında enerji depolama – fotovoltaik enerji depolama şarj istasyonları, ev tipi enerji depolama santralleri, yedek güç kaynakları, taşınabilir enerji depolama cihazları vb.

IV. Lityum-İyon Pillerin Diğer Kullanım Alanları

Askeri uygulamalar: saha operasyonları için güç kaynağı, bireysel askerler için güç kaynağı, keşif ekipmanları için güç kaynağı, soğuk hava giysi ve ayakkabıları için güç kaynağı, yüksek enerjili silahlar için güç kaynağı vb.

Tıbbi Alan : Taşınabilir ultrason, taşınabilir tansiyon ölçer, giyilebilir nabız oksimetresi, el tipi monitör, giyilebilir tek kanallı elektrokardiyogram cihazı vb.

Lityum, lityum-iyon pillerin temel ham maddesi olarak uzun süredir " beyaz petrol " olarak bilinir ve yeni enerji taşıtlarının ve yeni kimyasal enerji depolama sistemlerinin gelişimi için vazgeçilmez bir metaldir. Önemi, elektrik çağındaki petrol kadar büyüktür. Sektör analistlerine göre, petrolün fosil yakıt dönemini başlatması gibi, lityum-iyon piller de yeni bir enerji devriminin öncüsü olacaktır.