Během období „Třináctého pětiletého plánu“ čínská výroba a prodej nových energetických vozidel rychle rostly a zaujímá první místo na světě již pět let po sobě.Očekává se, že počet nových energetických vozidel přesáhne do konce letošního roku 5 milionů.Zároveň z Číny nadále přicházejí dobré zprávy v oblasti základní technologie nových energetických baterií.80letý Chen Liquan, první člověk v čínském průmyslu lithiových baterií, vedl svůj tým k vývoji nových materiálů pro baterie.
Je uvedena nová nano-silikonová lithiová baterie s kapacitou 5krát větší než tradiční lithiová baterie
Chen Liquan, 80letý akademik z Čínské akademie inženýrství, je zakladatelem čínského průmyslu lithiových baterií.V 80. letech se Chen Liquan a jeho tým postavili do čela výzkumu pevných elektrolytů a lithiových sekundárních baterií v Číně.V roce 1996 vedl vědecký výzkumný tým pro vývoj lithium-iontových baterií poprvé v Číně, postavil se do čela řešení vědeckých, technologických a inženýrských problémů velkovýroby domácích lithium-iontových baterií a realizoval industrializaci domácích lithium-iontových baterií.
V Liyang, Jiangsu, Li Hong, chráněnec akademika Chena Liquana, vedl svůj tým k dosažení průlomu v klíčové surovině pro lithiové baterie po více než 20 letech technického výzkumu a sériové výroby v roce 2017.
Nano-křemíkový anodový materiál je nový materiál, který nezávisle vyvinuli.Kapacita knoflíkových baterií z něj vyrobených je pětkrát větší než u tradičních grafitových lithiových baterií.
Luo Fei, generální ředitel společnosti Tianmu Leading Battery Material Technology Co., Ltd.
Křemík se v přírodě vyskytuje široce a je hojný v zásobách.Hlavní složkou písku je oxid křemičitý.Ale aby se z kovového křemíku stal materiál křemíkové anody, je zapotřebí speciální zpracování.V laboratoři není těžké takové zpracování dokončit, ale vyrobit křemíkové anodové materiály na úrovni tuny vyžaduje mnoho technického výzkumu a experimentů.
Fyzikální ústav Čínské akademie věd se zabývá výzkumem nanokřemíku od roku 1996 a linku na výrobu křemíkových anodových materiálů začal stavět v roce 2012. Až v roce 2017 byla postavena první výrobní linka, která je průběžně upravována a revidováno.Po tisících poruch byly materiály křemíkové anody sériově vyráběny.V současné době může roční produkce křemíkových anodových materiálů pro lithium-iontové baterie v továrně v Liyangu dosáhnout 2 000 tun.
Pokud jsou materiály křemíkové anody v budoucnu dobrou volbou pro zlepšení energetické hustoty lithiových baterií, pak je technologie polovodičových baterií uznávaným a účinným řešením pro řešení současných problémů, jako je bezpečnost a životnost lithiových baterií.V současné době mnoho zemí aktivně vyvíjí polovodičové baterie a čínský výzkum a vývoj technologie polovodičových lithiových baterií také drží krok se světem.
V této továrně v Liyangu mají drony využívající lithiové baterie v pevné fázi vyvinuté týmem vedeným profesorem Li Hongem dolet, který je o 20 % delší než u dronů se stejnými specifikacemi.Tajemství spočívá v tomto tmavě hnědém materiálu, což je katodový materiál v pevné fázi vyvinutý Ústavem fyziky Čínské akademie věd.
V roce 2018 zde byl dokončen návrh a vývoj 300Wh/kg polovodičového bateriového systému.Při instalaci na vozidlo může zdvojnásobit cestovní dosah vozidla.V roce 2019 Čínská akademie věd zřídila pilotní výrobní linku na polovodičové baterie v Liyangu, Jiangsu.V květnu tohoto roku se produkty začaly používat ve výrobcích spotřební elektroniky.
Li Hong však novinářům řekl, že se nejedná o plně polovodičovou baterii v úplném smyslu, ale o kvazi polovodičovou baterii, která je neustále optimalizována v technologii tekutých lithiových baterií.Pokud chcete, aby auta měla delší dojezd, mobilní telefony delší pohotovostní dobu a nikdo to nedokáže Aby letadla létala výš a dál, je nutné vyvinout bezpečnější a kapacitnější polovodičové baterie.
Nové baterie se objevují jedna za druhou a „Electric China“ je ve výstavbě
Nejen Fyzikální ústav Čínské akademie věd, ale také mnoho společností zkoumá nové technologie a materiály pro nové energetické baterie.V nové energetické společnosti v Zhuhai, Guangdong, se nabíjí čistě elektrický autobus v demonstračním prostoru společnosti.
Po nabíjení déle než tři minuty se zbývající výkon zvýšil z 33 % na více než 60 %.Za pouhých 8 minut byl autobus plně nabitý, ukazuje 99 %.
Liang Gong novinářům řekl, že linky městských autobusů jsou pevné a počet najetých kilometrů na zpáteční cestu nepřesáhne 100 kilometrů.Nabíjení během doby odpočinku řidiče autobusu může plně využít výhod rychlého nabíjení lithium-titanátových baterií.Kromě toho mají lithium-titanátové baterie doby cyklu.Výhody dlouhé životnosti.
Ve výzkumném ústavu baterií této společnosti se nachází lithium-titanátová baterie, která prochází testy cyklu nabíjení a vybíjení od roku 2014. Za šest let byla nabita a vybita více než 30 000krát.
V jiné laboratoři technici předvedli reportérům zkoušky pádem, pícháním jehlou a řezáním lithium-titanátových baterií.Zejména poté, co ocelová jehla pronikla do baterie, nedošlo k žádnému hoření ani kouři a baterii bylo možné stále normálně používat., také lithium-titanátové baterie mají široký rozsah okolních teplot.
Přestože lithium-titanátové baterie mají výhody dlouhé životnosti, vysoké bezpečnosti a rychlého nabíjení, hustota energie lithium-titanátových baterií není dostatečně vysoká, pouze asi poloviční než u lithiových baterií.Proto se zaměřili na aplikační scénáře, které nevyžadují vysokou energetickou hustotu, jako jsou autobusy, speciální vozidla a elektrárny na skladování energie.
Pokud jde o výzkum, vývoj a industrializaci baterií pro ukládání energie, sodno-iontová baterie vyvinutá Fyzikálním ústavem Čínské akademie věd zahájila cestu ke komercializaci.Ve srovnání s olověnými bateriemi jsou sodno-iontové baterie nejen menší velikosti, ale také mnohem lehčí při stejné skladovací kapacitě.Hmotnost sodíkových iontových baterií stejného objemu je menší než 30 % hmotnosti olověných baterií.Na nízkorychlostním elektrickém vyhlídkovém voze se množství elektřiny uložené ve stejném prostoru zvýší o 60 %.
V roce 2011 vedl tým Hu Yongsheng, výzkumník z Fyzikálního ústavu Čínské akademie věd, který také studoval u akademika Chen Liquana, a začal pracovat na výzkumu a vývoji technologie sodíkových iontových baterií.Po 10 letech technického výzkumu byla vyvinuta sodno-iontová baterie, která je spodní vrstvou výzkumu a vývoje sodíkových iontových baterií v Číně a ve světě.a aplikační oblasti produktů jsou na vedoucí pozici.
Ve srovnání s lithium-iontovými bateriemi je jednou z největších výhod sodíkových baterií to, že suroviny jsou široce distribuované a levné.Surovinou pro výrobu negativních elektrodových materiálů je prané uhlí.Cena za tunu je méně než jeden tisíc juanů, což je mnohem méně než cena desítek tisíc juanů za tunu grafitu.Další materiál, uhličitan sodný, je také bohatý na zdroje a levný.
Sodík-iontové baterie se nespalují snadno, mají dobrou bezpečnost a mohou pracovat i při minus 40 stupních Celsia.Hustota energie však není tak dobrá jako u lithiových baterií.V současné době je lze použít pouze v nízkorychlostních elektrických vozidlech, elektrárnách akumulujících energii a dalších oblastech, které vyžadují nízkou hustotu energie.Cílem sodíkových iontových baterií je však použití jako zařízení pro skladování energie a byl vyvinut systém elektráren na skladování energie o výkonu 100 kilowatthodin.
Pokud jde o budoucí směr vývoje napájecích baterií a akumulátorů energie, Chen Liquan, akademik z Čínské akademie inženýrství, věří, že bezpečnost a cena jsou stále základními požadavky na technický výzkum napájecích baterií a akumulátorů energie.V případě nedostatku tradiční energie mohou akumulátory energie podporovat využití obnovitelné energie v síti, zlepšit rozpor mezi špičkovou a údolní spotřebou energie a vytvořit zelenou a udržitelnou energetickou strukturu.
[Půlhodinové pozorování] Překonávání „bodů bolesti“ rozvoje nové energie
V doporučeních ústřední vlády ke „14. pětiletému plánu“ jsou nová energetická a nová energetická vozidla spolu s informačními technologiemi nové generace, biotechnologiemi, špičkovým vybavením, leteckým a námořním vybavením uvedeny jako strategicky vznikající průmyslová odvětví, která potřebují být urychlen.Zároveň bylo poukázáno na to, že je nutné vybudovat růstový motor pro strategicky vznikající průmyslová odvětví a pěstovat nové technologie, nové produkty, nové obchodní formáty a nové modely.
V programu jsme viděli, že vědeckovýzkumné instituce a průmyslové společnosti používají různé technické cesty k překonání „bolestných bodů“ rozvoje nové energetiky.V současné době, i když rozvoj nového energetického průmyslu mé země dosáhl určitých výhod prvního tahu, stále čelí vývojovým nedostatkům a je třeba prolomit základní technologie.Ty čekají na odvážné lidi, kteří se vyšplhají s moudrostí a překonávají vytrvalostí.
Čas odeslání: 23. listopadu 2023