Tijekom razdoblja "trinaestog petogodišnjeg plana", kineska proizvodnja i prodaja novih energetskih vozila brzo su rasle, zauzimajući prvo mjesto u svijetu pet uzastopnih godina.Očekuje se da će broj novih energetskih vozila premašiti 5 milijuna do kraja ove godine.U isto vrijeme, dobre vijesti i dalje dolaze iz Kine u temeljnoj tehnologiji novih energetskih baterija.80-godišnji Chen Liquan, prva osoba u kineskoj industriji litijevih baterija, vodio je svoj tim na razvoju novih materijala za baterije.
Puštena je nova nano-silicijska litijska baterija, kapaciteta 5 puta većeg od tradicionalne litijske baterije
Chen Liquan, 80-godišnji akademik Kineske inženjerske akademije, osnivač je kineske industrije litijevih baterija.U 1980-ima Chen Liquan i njegov tim preuzeli su vodstvo u provođenju istraživanja krutih elektrolita i litijevih sekundarnih baterija u Kini.Godine 1996. vodio je znanstveno-istraživački tim za razvoj litij-ionskih baterija po prvi put u Kini, preuzeo je vodstvo u rješavanju znanstvenih, tehnoloških i inženjerskih problema velike proizvodnje domaćih litij-ionskih baterija i ostvario industrijalizaciju domaćih litij-ionskih baterija.
U Liyangu, Jiangsu, Li Hong, štićenik akademika Chen Liquana, vodio je svoj tim da postigne napredak u ključnoj sirovini za litijeve baterije nakon više od 20 godina tehničkog istraživanja i masovne proizvodnje 2017. godine.
Nano-silikonski anodni materijal je novi materijal koji su oni neovisno razvili.Kapacitet gumbastih baterija izrađenih od njega je pet puta veći od tradicionalnih grafitnih litijevih baterija.
Luo Fei, generalni direktor tvrtke Tianmu Leading Battery Material Technology Co., Ltd.
Silicij postoji u prirodi i ima ga u izobilju u rezervama.Glavna komponenta pijeska je silicij.Ali da bi se metalni silicij pretvorio u materijal silicijske anode, potrebna je posebna obrada.U laboratoriju nije teško dovršiti takvu obradu, ali za izradu tona silicijskih anodnih materijala potrebno je mnogo tehničkog istraživanja i eksperimenata.
Institut za fiziku Kineske akademije znanosti istražuje nanosilicij od 1996. godine, a 2012. godine započeo je s izgradnjom linije za proizvodnju silicijskih anodnih materijala. Prva proizvodna linija izgrađena je tek 2017. godine i kontinuirano se prilagođavala i revidirano.Nakon tisuća kvarova, silicijevi anodni materijali počeli su masovno proizvoditi.Trenutačno, godišnja proizvodnja silicijskih anodnih materijala za litij-ionske baterije tvornice Liyang može doseći 2000 tona.
Ako su silikonski anodni materijali dobar izbor za poboljšanje gustoće energije litijevih baterija u budućnosti, onda je tehnologija solid-state baterija priznato i učinkovito rješenje za rješavanje trenutnih problema kao što su sigurnost i vijek trajanja litijevih baterija.Trenutačno mnoge zemlje aktivno razvijaju krute baterije, a kinesko istraživanje i razvoj tehnologije litijskih baterija u čvrstom stanju također ide u korak sa svijetom.
U ovoj tvornici u Liyangu, dronovi koji koriste čvrste litijeve baterije koje je razvio tim pod vodstvom profesora Li Honga imaju domet krstarenja koji je 20% duži od dometa dronova s istim specifikacijama.Tajna leži u ovom tamnosmeđem materijalu, koji je katodni materijal čvrstog stanja koji je razvio Institut za fiziku Kineske akademije znanosti.
U 2018. ovdje je dovršeno projektiranje i razvoj sustava čvrstih baterija od 300 Wh/kg.Kada se postavi na vozilo, može udvostručiti domet krstarenja vozila.Godine 2019. Kineska akademija znanosti uspostavila je pilot proizvodnu liniju za poluprovodničke baterije u Liyangu, Jiangsu.U svibnju ove godine proizvodi su se počeli koristiti u proizvodima potrošačke elektronike.
Međutim, Li Hong je rekao novinarima da ovo nije potpuno solid-state baterija u potpunom smislu, već kvazi-solid-state baterija koja se stalno optimizira u tehnologiji tekućih litijskih baterija.Ako želite da automobili imaju veći domet, mobilni telefoni imaju dulje vrijeme čekanja, a nitko ne može Da bi zrakoplovi letjeli više i dalje, potrebno je razviti sigurnije i većeg kapaciteta potpuno solid-state baterije.
Nove baterije se pojavljuju jedna za drugom, a “Electric China” je u izgradnji
Ne samo Institut za fiziku Kineske akademije znanosti, mnoge tvrtke također istražuju nove tehnologije i materijale za nove energetske baterije.U novom energetskom poduzeću u Zhuhaiju, Guangdong, čisti električni autobus puni se u demonstracijskom području punjenja tvrtke.
Nakon punjenja dulje od tri minute, preostala snaga porasla je s 33% na više od 60%.Za samo 8 minuta, autobus je bio potpuno napunjen, pokazujući 99%.
Liang Gong rekao je novinarima da su rute gradskih autobusa fiksne i da kilometraža za povratno putovanje neće prelaziti 100 kilometara.Punjenje tijekom vremena odmora vozača autobusa može u potpunosti iskoristiti prednosti brzog punjenja litij-titanatnih baterija.Osim toga, baterije od litij-titanata imaju vremena ciklusa.Prednosti dugog vijeka.
U institutu za istraživanje baterija ove tvrtke nalazi se baterija litij-titana koja je podvrgnuta ispitivanju ciklusa punjenja i pražnjenja od 2014. Punila se i praznila više od 30.000 puta u šest godina.
U drugom laboratoriju, tehničari su novinarima demonstrirali testove ispuštanja, uboda iglom i rezanja baterija od litij titanata.Pogotovo nakon što je čelična igla prodrla u bateriju, nije bilo gorenja ni dima, a baterija se i dalje mogla normalno koristiti., također litij-titanatne baterije imaju širok raspon temperatura okoline.
Iako litij-titanatne baterije imaju prednosti dugog vijeka trajanja, visoke sigurnosti i brzog punjenja, gustoća energije litij-titanatnih baterija nije dovoljno visoka, samo oko pola manja od litijskih baterija.Stoga su se usredotočili na scenarije primjene koji ne zahtijevaju visoku gustoću energije, kao što su autobusi, posebna vozila i elektrane za skladištenje energije.
Što se tiče istraživanja i razvoja baterija za pohranu energije i industrijalizacije, natrij-ionska baterija koju je razvio Institut za fiziku Kineske akademije znanosti započela je put komercijalizacije.U usporedbi s olovno-kiselim baterijama, natrij-ionske baterije nisu samo manje veličine, već su i puno lakše po težini za isti kapacitet skladištenja.Težina natrij-ionskih baterija istog volumena manja je od 30% težine olovnih baterija.Na sporom električnom automobilu za razgledavanje, količina električne energije pohranjene u istom prostoru povećava se za 60%.
Godine 2011. Hu Yongsheng, istraživač na Institutu za fiziku Kineske akademije znanosti koji je također studirao kod akademika Chen Liquana, vodio je tim i počeo raditi na istraživanju i razvoju tehnologije natrijevih ionskih baterija.Nakon 10 godina tehničkog istraživanja razvijena je natrij-ionska baterija, koja je donji sloj istraživanja i razvoja natrij-ionske baterije u Kini i svijetu.a područja primjene proizvoda su na vodećoj poziciji.
U usporedbi s litij-ionskim baterijama, jedna od najvećih prednosti natrij-ionskih baterija je što su sirovine široko rasprostranjene i jeftine.Sirovina za proizvodnju materijala za negativne elektrode je isprani ugljen.Cijena po toni je manja od tisuću juana, što je daleko niže od cijene desetaka tisuća juana po toni grafita.Drugi materijal, natrijev karbonat, također je bogat resursima i jeftin.
Natrij-ionske baterije nije lako sagorjeti, imaju dobru sigurnost i mogu raditi na minus 40 stupnjeva Celzijusa.Međutim, gustoća energije nije tako dobra kao kod litijevih baterija.Trenutno se mogu koristiti samo u električnim vozilima niske brzine, elektranama za pohranu energije i drugim poljima koja zahtijevaju nisku gustoću energije.Međutim, cilj natrij-ionskih baterija je da se koriste kao oprema za pohranu energije, a razvijen je i sustav elektrane za pohranu energije od 100 kilovatsati.
Što se tiče budućeg smjera razvoja energetskih baterija i baterija za pohranu energije, Chen Liquan, akademik Kineske inženjerske akademije, vjeruje da su sigurnost i cijena još uvijek ključni zahtjevi za tehničko istraživanje energetskih baterija i baterija za pohranu energije.U slučaju nedostatka tradicionalne energije, baterije za pohranu energije mogu promicati primjenu obnovljive energije u mreži, poboljšati proturječnost između vršne i niske potrošnje energije i formirati zelenu i održivu energetsku strukturu.
[Polusatno promatranje] Prevladavanje “bolnih točaka” razvoja nove energije
U preporukama središnje vlade o “14. petogodišnjem planu”, nova energija i nova energetska vozila, zajedno s novom generacijom informacijske tehnologije, biotehnologije, vrhunske opreme, zrakoplovne i pomorske opreme, navedeni su kao strateške industrije u nastajanju koje trebaju biti ubrzan.Istodobno je istaknuto da je potrebno izgraditi motor rasta za strateške industrije u nastajanju te njegovati nove tehnologije, nove proizvode, nove poslovne formate i nove modele.
U programu smo vidjeli da znanstveno-istraživačke institucije i industrijske tvrtke koriste različite tehničke putove kako bi prevladale “bolne točke” novog energetskog razvoja.Trenutačno, iako je razvoj nove energetske industrije moje zemlje postigao određene prvenstvene prednosti, još uvijek se suočava s nedostacima u razvoju i potrebno je probiti temeljne tehnologije.Oni čekaju hrabre ljude da se mudro popnu i nadvladaju ustrajnošću.
Vrijeme objave: 23. studenoga 2023