Dalam tempoh "Rancangan Lima Tahun Ketiga Belas", pengeluaran dan penjualan kenderaan tenaga baharu China telah berkembang pesat, menduduki tempat pertama di dunia selama lima tahun berturut-turut.Jumlah kenderaan tenaga baharu dijangka melebihi 5 juta menjelang akhir tahun ini.Pada masa yang sama, berita baik terus datang dari China dalam teknologi teras bateri tenaga baharu.Chen Liquan yang berusia 80 tahun, orang pertama dalam industri bateri litium China, mengetuai pasukannya untuk membangunkan bahan bateri baharu.
Bateri litium nano-silikon baharu dikeluarkan, dengan kapasiti 5 kali ganda daripada bateri litium tradisional
Chen Liquan, ahli akademik Akademi Kejuruteraan China, 80 tahun, ialah pengasas industri bateri litium China.Pada tahun 1980-an, Chen Liquan dan pasukannya memimpin dalam menjalankan penyelidikan mengenai elektrolit pepejal dan bateri sekunder litium di China.Pada tahun 1996, beliau mengetuai pasukan penyelidik saintifik untuk membangunkan bateri litium-ion buat kali pertama di China, menerajui dalam menyelesaikan masalah saintifik, teknologi dan kejuruteraan pengeluaran besar-besaran bateri litium-ion domestik, dan merealisasikan perindustrian. bateri litium-ion domestik.
Di Liyang, Jiangsu, Li Hong, anak didik Ahli Akademik Chen Liquan, mengetuai pasukannya mencapai kejayaan dalam bahan mentah utama untuk bateri litium selepas lebih 20 tahun penyelidikan teknikal dan pengeluaran besar-besaran pada 2017.
Bahan anod nano-silikon adalah bahan baharu yang dibangunkan secara bebas oleh mereka.Kapasiti bateri butang yang dibuat daripadanya adalah lima kali ganda daripada bateri litium grafit tradisional.
Luo Fei, Pengurus Besar Tianmu Leading Battery Material Technology Co., Ltd.
Silikon wujud secara meluas dalam alam semula jadi dan banyak dalam rizab.Komponen utama pasir ialah silika.Tetapi untuk membuat silikon logam menjadi bahan anod silikon, pemprosesan khas diperlukan.Di makmal, tidak sukar untuk menyelesaikan pemprosesan sedemikian, tetapi untuk membuat bahan anod silikon tahap tan memerlukan banyak penyelidikan dan eksperimen teknikal.
Institut Fizik Akademi Sains China telah menyelidik nano-silikon sejak tahun 1996, dan mula membina barisan pengeluaran bahan anod silikon pada tahun 2012. Sehingga tahun 2017 barisan pengeluaran pertama dibina, dan ia telah diselaraskan secara berterusan dan disemak.Selepas beribu-ribu kegagalan, bahan anod silikon dihasilkan secara besar-besaran.Pada masa ini, pengeluaran tahunan bahan anod silikon untuk bateri lithium-ion kilang Liyang boleh mencapai 2,000 tan.
Jika bahan anod silikon adalah pilihan yang baik untuk meningkatkan ketumpatan tenaga bateri litium pada masa hadapan, maka teknologi bateri keadaan pepejal adalah penyelesaian yang diiktiraf dan berkesan untuk menyelesaikan masalah semasa seperti keselamatan dan hayat kitaran bateri litium.Pada masa ini, banyak negara sedang giat membangunkan bateri keadaan pepejal, dan penyelidikan dan pembangunan teknologi bateri litium keadaan pepejal China juga seiring dengan dunia.
Di kilang di Liyang ini, dron menggunakan bateri litium keadaan pepejal yang dibangunkan oleh pasukan yang diketuai oleh Profesor Li Hong mempunyai jarak pelayaran 20% lebih panjang daripada dron dengan spesifikasi yang sama.Rahsianya terletak pada bahan coklat gelap ini, iaitu bahan katod keadaan pepejal yang dibangunkan oleh Institut Fizik, Akademi Sains China.
Pada 2018, reka bentuk dan pembangunan sistem bateri kuasa keadaan pepejal 300Wh/kg telah disiapkan di sini.Apabila dipasang pada kenderaan, ia boleh menggandakan jarak pelayaran kenderaan.Pada 2019, Akademi Sains China menubuhkan barisan pengeluaran perintis bateri keadaan pepejal di Liyang, Jiangsu.Pada bulan Mei tahun ini, produk telah mula digunakan dalam produk elektronik pengguna.
Bagaimanapun, Li Hong memberitahu pemberita bahawa ini bukanlah bateri keadaan pepejal sepenuhnya dalam erti kata yang lengkap, tetapi bateri keadaan separa pepejal yang sentiasa dioptimumkan dalam teknologi bateri litium cecair.Jika anda ingin menjadikan kereta mempunyai jarak yang lebih jauh, telefon mudah alih mempunyai masa siap sedia yang lebih lama, dan tiada siapa yang boleh Untuk pesawat terbang lebih tinggi dan lebih jauh, adalah perlu untuk membangunkan bateri keadaan pepejal yang lebih selamat dan lebih besar.
Bateri baharu muncul satu demi satu dan "Electric China" sedang dalam pembinaan
Bukan sahaja Institut Fizik Akademi Sains China, banyak syarikat juga meneroka teknologi dan bahan baharu untuk bateri tenaga baharu.Di sebuah syarikat tenaga baharu di Zhuhai, Guangdong, bas elektrik tulen sedang mengecas di kawasan demonstrasi pengecasan syarikat.
Selepas mengecas selama lebih daripada tiga minit, baki kuasa meningkat daripada 33% kepada lebih daripada 60%.Hanya dalam 8 minit, bas telah dicas sepenuhnya, menunjukkan 99%.
Liang Gong memberitahu pemberita bahawa laluan bas bandar adalah tetap dan jarak tempuh untuk perjalanan pergi dan balik tidak akan melebihi 100 kilometer.Mengecas semasa waktu rehat pemandu bas boleh memberikan permainan penuh kepada kelebihan bateri lithium titanate mengecas dengan cepat.Di samping itu, bateri litium titanat mempunyai masa kitaran.Kelebihan umur panjang.
Di institut penyelidikan bateri syarikat ini, terdapat bateri lithium titanate yang telah menjalani ujian kitaran cas dan nyahcas sejak 2014. Ia telah dicas dan dinyahcas lebih daripada 30,000 kali dalam tempoh enam tahun.
Di makmal lain, juruteknik menunjukkan kepada wartawan ujian jatuhan, tusukan jarum dan pemotongan bateri litium titanat.Terutama selepas jarum keluli menembusi bateri, tiada pembakaran atau asap, dan bateri masih boleh digunakan seperti biasa., juga bateri litium titanat mempunyai julat suhu ambien yang luas.
Walaupun bateri litium titanat mempunyai kelebihan hayat yang panjang, keselamatan yang tinggi, dan pengecasan pantas, ketumpatan tenaga bateri litium titanat tidak cukup tinggi, hanya kira-kira separuh daripada bateri litium.Oleh itu, mereka telah menumpukan pada senario aplikasi yang tidak memerlukan kepadatan tenaga yang tinggi, seperti bas, kenderaan khas dan stesen janakuasa simpanan tenaga.
Dari segi penyelidikan dan pembangunan bateri simpanan tenaga dan perindustrian, bateri natrium-ion yang dibangunkan oleh Institut Fizik Akademi Sains China telah memulakan jalan ke pengkomersilan.Berbanding dengan bateri asid plumbum, bateri natrium-ion bukan sahaja bersaiz lebih kecil tetapi juga beratnya jauh lebih ringan untuk kapasiti penyimpanan yang sama.Berat bateri natrium-ion dengan isipadu yang sama adalah kurang daripada 30% daripada bateri asid plumbum.Pada kereta persiaran elektrik berkelajuan rendah, jumlah elektrik yang disimpan di ruang yang sama meningkat sebanyak 60%.
Pada tahun 2011, Hu Yongsheng, seorang penyelidik di Institut Fizik Akademi Sains China yang juga belajar di bawah Ahli Akademik Chen Liquan, mengetuai pasukan dan mula mengusahakan penyelidikan dan pembangunan teknologi bateri natrium-ion.Selepas 10 tahun penyelidikan teknikal, bateri natrium-ion telah dibangunkan, yang merupakan lapisan bawah penyelidikan dan pembangunan bateri natrium-ion di China dan dunia.dan bidang aplikasi produk berada dalam kedudukan utama.
Berbanding dengan bateri litium-ion, salah satu kelebihan terbesar bateri natrium-ion ialah bahan mentah diedarkan secara meluas dan murah.Bahan mentah untuk menghasilkan bahan elektrod negatif ialah arang batu yang telah dicuci.Harga bagi setiap tan adalah kurang daripada seribu yuan, yang jauh lebih rendah daripada harga berpuluh-puluh ribu yuan bagi setiap tan grafit.Satu lagi bahan, natrium karbonat, juga kaya dengan sumber dan murah.
Bateri natrium-ion tidak mudah terbakar, mempunyai keselamatan yang baik, dan boleh berfungsi pada suhu minus 40 darjah Celsius.Walau bagaimanapun, ketumpatan tenaga tidak sebaik bateri litium.Pada masa ini, ia hanya boleh digunakan dalam kenderaan elektrik berkelajuan rendah, stesen janakuasa simpanan tenaga dan medan lain yang memerlukan ketumpatan tenaga yang rendah.Walau bagaimanapun, matlamat bateri natrium-ion adalah untuk digunakan sebagai peralatan penyimpanan tenaga, dan sistem stesen janakuasa simpanan tenaga 100 kilowatt jam telah dibangunkan.
Berkenaan arah pembangunan masa depan bateri kuasa dan bateri simpanan tenaga, Chen Liquan, ahli akademik Akademi Kejuruteraan China, percaya bahawa keselamatan dan kos masih menjadi keperluan teras untuk penyelidikan teknikal mengenai bateri kuasa dan bateri simpanan tenaga.Dalam kes kekurangan tenaga tradisional, bateri simpanan tenaga boleh menggalakkan penggunaan tenaga boleh diperbaharui pada grid, memperbaiki percanggahan antara penggunaan kuasa puncak dan lembah, dan membentuk struktur tenaga hijau dan mampan.
[Pemerhatian setengah jam] Mengatasi "titik kesakitan" pembangunan tenaga baharu
Dalam saranan kerajaan pusat mengenai “Rancangan Lima Tahun ke-14”, kenderaan tenaga baharu dan tenaga baharu, bersama dengan teknologi maklumat generasi baharu, bioteknologi, peralatan mewah, aeroangkasa dan peralatan marin, disenaraikan sebagai industri baru muncul strategik yang memerlukan untuk dipercepatkan.Pada masa yang sama, telah dinyatakan bahawa adalah perlu untuk membina enjin pertumbuhan untuk industri baru muncul strategik dan memupuk teknologi baharu, produk baharu, format perniagaan baharu dan model baharu.
Dalam program itu, kami melihat bahawa institusi penyelidikan saintifik dan syarikat perindustrian menggunakan laluan teknikal yang berbeza untuk mengatasi "titik kesakitan" pembangunan tenaga baharu.Pada masa ini, walaupun pembangunan industri tenaga baharu negara saya telah mencapai beberapa kelebihan penggerak pertama, ia masih menghadapi kelemahan pembangunan dan teknologi teras perlu ditembusi.Mereka sedang menunggu orang yang berani untuk mendaki dengan kebijaksanaan dan diatasi dengan kegigihan.
Masa siaran: Nov-23-2023