Durant el període del "tretzè pla quinquennal", la producció i les vendes de vehicles d'energia nova a la Xina han crescut ràpidament, ocupant el primer lloc del món durant cinc anys consecutius.S'espera que el nombre de vehicles d'energia nova superi els 5 milions a finals d'aquest any.Al mateix temps, continuen arribant bones notícies de la Xina en la tecnologia bàsica de les noves bateries d'energia.Chen Liquan, de 80 anys, la primera persona a la indústria de les bateries de liti de la Xina, va dirigir el seu equip a desenvolupar nous materials de bateries.
S'allibera una nova bateria de liti de nanosilici, amb una capacitat 5 vegades superior a la de la bateria de liti tradicional
Chen Liquan, un acadèmic de 80 anys de l'Acadèmia Xinesa d'Enginyeria, és el fundador de la indústria xinesa de bateries de liti.A la dècada de 1980, Chen Liquan i el seu equip van prendre el lideratge en la realització d'investigacions sobre electròlits sòlids i bateries secundàries de liti a la Xina.El 1996, va dirigir un equip d'investigació científica per desenvolupar bateries d'ions de liti per primera vegada a la Xina, va prendre el lideratge per resoldre els problemes científics, tecnològics i d'enginyeria de la producció a gran escala de bateries domèstiques d'ions de liti i es va adonar de la industrialització. de bateries domèstiques d'ions de liti.
A Liyang, Jiangsu, Li Hong, un protegit de l'acadèmic Chen Liquan, va dirigir el seu equip per aconseguir un avenç en una matèria primera clau per a bateries de liti després de més de 20 anys d'investigació tècnica i producció en massa el 2017.
El material d'ànode de nanosilici és un nou material desenvolupat de manera independent per ells.La capacitat de les bateries de botó fetes a partir d'ell és cinc vegades la de les bateries de liti de grafit tradicionals.
Luo Fei, director general de Tianmu Leading Battery Material Technology Co., Ltd.
El silici existeix àmpliament a la natura i és abundant a les reserves.El component principal de la sorra és la sílice.Però per convertir silici metàl·lic en material d'ànode de silici, cal un processament especial.Al laboratori, no és difícil completar aquest processament, però fer materials d'ànode de silici a nivell de tona requereix molta investigació tècnica i experiments.
L'Institut de Física de l'Acadèmia Xinesa de Ciències ha estat investigant el nanosilici des de 1996 i va començar a construir una línia de producció de material d'ànode de silici el 2012. No va ser fins al 2017 que es va construir la primera línia de producció i s'ha ajustat contínuament i revisat.Després de milers de fallades, els materials d'ànode de silici es van produir en massa.Actualment, la producció anual de materials d'ànode de silici per a bateries d'ions de liti de la fàbrica de Liyang pot arribar a les 2.000 tones.
Si els materials d'ànode de silici són una bona opció per millorar la densitat d'energia de les bateries de liti en el futur, la tecnologia de les bateries d'estat sòlid és una solució reconeguda i eficaç per resoldre problemes actuals com ara la seguretat i la vida útil de les bateries de liti.Actualment, molts països estan desenvolupant activament bateries d'estat sòlid i la investigació i desenvolupament de la tecnologia de bateries de liti d'estat sòlid de la Xina també segueix el ritme del món.
En aquesta fàbrica de Liyang, els drons que utilitzen bateries de liti d'estat sòlid desenvolupats per un equip liderat pel professor Li Hong tenen un abast de creuer un 20% més llarg que el dels drons amb les mateixes especificacions.El secret rau en aquest material marró fosc, que és el material càtode d'estat sòlid desenvolupat per l'Institut de Física de l'Acadèmia Xinesa de Ciències.
El 2018, aquí es va completar el disseny i el desenvolupament d'un sistema de bateries d'estat sòlid de 300 Wh/kg.Quan s'instal·la en un vehicle, pot duplicar l'autonomia de creuer del vehicle.El 2019, l'Acadèmia Xinesa de Ciències va establir una línia de producció pilot de bateries d'estat sòlid a Liyang, Jiangsu.Al maig d'aquest any, els productes s'han començat a utilitzar en productes electrònics de consum.
Tanmateix, Li Hong va dir als periodistes que no es tracta d'una bateria d'estat sòlid en el sentit complet, sinó d'una bateria d'estat quasi sòlid que s'optimitza constantment en la tecnologia de la bateria de liti líquid.Si voleu que els cotxes tinguin un abast més llarg, els telèfons mòbils tinguin un temps d'espera més llarg i ningú no ho pot Per tal que els avions puguin volar més alt i més lluny, és necessari desenvolupar bateries d'estat sòlid més segures i de major capacitat.
Les noves bateries estan sorgint una rere l'altra i la "Xina elèctrica" està en construcció
No només l'Institut de Física de l'Acadèmia Xinesa de Ciències, moltes empreses també estan explorant noves tecnologies i materials per a noves bateries d'energia.En una nova empresa d'energia a Zhuhai, Guangdong, un autobús elèctric pur està carregant a l'àrea de demostració de càrrega de l'empresa.
Després de carregar durant més de tres minuts, la potència restant va augmentar del 33% a més del 60%.En només 8 minuts, l'autobús estava completament carregat, mostrant un 99%.
Liang Gong va dir als periodistes que les rutes dels autobusos urbans estan fixes i que el quilometratge per a un viatge d'anada i tornada no superarà els 100 quilòmetres.La càrrega durant el temps de descans del conductor de l'autobús pot donar un joc complet als avantatges de la càrrega ràpida de les bateries de titanat de liti.A més, les bateries de titanat de liti tenen temps de cicle.Avantatges de llarga vida.
A l'institut d'investigació de bateries d'aquesta empresa hi ha una bateria de titanat de liti que s'està sotmetent a proves de cicle de càrrega i descàrrega des de l'any 2014. S'ha carregat i descarregat més de 30.000 vegades en sis anys.
En un altre laboratori, els tècnics van demostrar als periodistes les proves de caiguda, punxada d'agulla i tall de bateries de titanat de liti.Sobretot després que l'agulla d'acer penetrés a la bateria, no hi havia ni crema ni fum, i la bateria encara es podia utilitzar normalment., també les bateries de titanat de liti tenen una àmplia gamma de temperatures ambient.
Tot i que les bateries de titanat de liti tenen els avantatges de llarga vida, alta seguretat i càrrega ràpida, la densitat d'energia de les bateries de titanat de liti no és prou alta, només aproximadament la meitat de la de les bateries de liti.Per tant, s'han centrat en escenaris d'aplicació que no requereixen una alta densitat d'energia, com ara autobusos, vehicles especials i centrals d'emmagatzematge d'energia.
Pel que fa a la investigació, el desenvolupament i la industrialització de la bateria d'emmagatzematge d'energia, la bateria d'ions de sodi desenvolupada per l'Institut de Física de l'Acadèmia de Ciències de la Xina ha començat el camí cap a la comercialització.En comparació amb les bateries de plom-àcid, les bateries d'ions de sodi no només són de mida més petita, sinó que també són molt més lleugeres per a la mateixa capacitat d'emmagatzematge.El pes de les bateries d'ions de sodi del mateix volum és inferior al 30% del de les bateries de plom-àcid.En un cotxe turístic elèctric de baixa velocitat, la quantitat d'electricitat emmagatzemada al mateix espai augmenta un 60%.
El 2011, Hu Yongsheng, investigador de l'Institut de Física de l'Acadèmia Xinesa de Ciències que també va estudiar amb l'acadèmic Chen Liquan, va dirigir un equip i va començar a treballar en la investigació i desenvolupament de la tecnologia de bateries d'ions de sodi.Després de 10 anys d'investigació tècnica, es va desenvolupar una bateria d'ions de sodi, que és la capa inferior de la investigació i desenvolupament de la bateria d'ions de sodi a la Xina i al món.i els camps d'aplicació del producte es troben en una posició de lideratge.
En comparació amb les bateries d'ions de liti, un dels majors avantatges de les bateries d'ions de sodi és que les matèries primeres estan àmpliament distribuïdes i barates.La matèria primera per produir materials d'elèctrodes negatius és el carbó rentat.El preu per tona és inferior als mil iuans, que és molt inferior al preu de desenes de milers de iuans per tona de grafit.Un altre material, el carbonat de sodi, també és ric en recursos i barat.
Les bateries d'ions de sodi no són fàcils de cremar, tenen una bona seguretat i poden funcionar a menys de 40 graus centígrads.Tanmateix, la densitat d'energia no és tan bona com la de les bateries de liti.Actualment, només es poden utilitzar en vehicles elèctrics de baixa velocitat, centrals d'emmagatzematge d'energia i altres camps que requereixen una baixa densitat d'energia.Tanmateix, l'objectiu de les bateries d'ions de sodi és utilitzar-les com a equip d'emmagatzematge d'energia i s'ha desenvolupat un sistema d'emmagatzematge d'energia de 100 quilowatts per hora.
Pel que fa a la direcció del desenvolupament futur de les bateries d'energia i les bateries d'emmagatzematge d'energia, Chen Liquan, un acadèmic de l'Acadèmia Xinesa d'Enginyeria, creu que la seguretat i el cost segueixen sent els requisits bàsics per a la investigació tècnica sobre bateries d'energia i bateries d'emmagatzematge d'energia.En cas d'escassetat d'energia tradicional, les bateries d'emmagatzematge d'energia poden promoure l'aplicació d'energies renovables a la xarxa, millorar la contradicció entre el consum d'energia màxima i la de la vall i formar una estructura d'energia verda i sostenible.
[Observació de mitja hora] Superació dels "punts dolorosos" del desenvolupament de noves energies
A les recomanacions del govern central sobre el "14è Pla Quinquenal", els vehicles de nova energia i noves energies, juntament amb la tecnologia de la informació de nova generació, la biotecnologia, els equips d'alta gamma, els equips aeroespacials i marins, figuren com a indústries emergents estratègiques que necessiten per ser accelerat.Al mateix temps, es va assenyalar que cal construir un motor de creixement per a indústries emergents estratègiques i conrear noves tecnologies, nous productes, nous formats de negoci i nous models.
En el programa, vam veure que les institucions de recerca científica i les empreses industrials estan utilitzant diferents vies tècniques per superar els "punts dolorosos" del desenvolupament de noves energies.En l'actualitat, tot i que el desenvolupament de la nova indústria energètica del meu país ha aconseguit certs avantatges primerencs, encara s'enfronta a deficiències de desenvolupament i les tecnologies bàsiques s'han de trencar.Aquests estan esperant que la gent valenta pugi amb saviesa i superi amb persistència.
Hora de publicació: 23-nov-2023