I løbet af den "trettende femårsplan"-periode er Kinas produktion og salg af nye energikøretøjer vokset hurtigt, og rangerer først i verden i fem år i træk.Det forventes, at antallet af nye energikøretøjer vil overstige 5 millioner ved udgangen af dette år.Samtidig kommer der fortsat gode nyheder fra Kina inden for kerneteknologien i nye energibatterier.Den 80-årige Chen Liquan, den første person i Kinas lithiumbatteriindustri, førte sit team til at udvikle nye batterimaterialer.
Nyt nano-silicium lithium batteri er frigivet, med kapacitet 5 gange så stor som et traditionelt lithium batteri
Chen Liquan, en 80-årig akademiker fra Chinese Academy of Engineering, er grundlæggeren af Kinas lithiumbatteriindustri.I 1980'erne tog Chen Liquan og hans team føringen i at udføre forskning i faste elektrolytter og lithium sekundære batterier i Kina.I 1996 ledede han et videnskabeligt forskerhold til at udvikle lithium-ion-batterier for første gang i Kina, tog føringen med at løse de videnskabelige, teknologiske og tekniske problemer ved storskalaproduktion af indenlandske lithium-ion-batterier og realiserede industrialiseringen af indenlandske lithium-ion-batterier.
I Liyang, Jiangsu, førte Li Hong, en protégé af akademiker Chen Liquan, sit team til at opnå et gennembrud i et nøgleråmateriale til lithiumbatterier efter mere end 20 års teknisk forskning og masseproduktion i 2017.
Nano-silicium anode materiale er et nyt materiale uafhængigt udviklet af dem.Kapaciteten af knapbatterier fremstillet af det er fem gange større end traditionelle grafitlithiumbatterier.
Luo Fei, General Manager for Tianmu Leading Battery Material Technology Co., Ltd.
Silicium findes bredt i naturen og er rigeligt i reserver.Hovedbestanddelen af sand er silica.Men for at gøre metallisk silicium til siliciumanodemateriale kræves speciel behandling.I laboratoriet er det ikke svært at gennemføre en sådan forarbejdning, men at lave tonniveau siliciumanodematerialer kræver en masse teknisk forskning og eksperimenter.
Institut for Fysik ved Det Kinesiske Videnskabsakademi har forsket i nano-silicium siden 1996 og begyndte at bygge en produktionslinje for siliciumanodemateriale i 2012. Det var først i 2017, at den første produktionslinje blev bygget, og den er løbende blevet justeret og revideret.Efter tusindvis af fejl blev siliciumanodematerialer masseproduceret.I øjeblikket kan Liyang-fabrikkens årlige produktion af siliciumanodematerialer til lithium-ion-batterier nå op på 2.000 tons.
Hvis silicium anode materialer er et godt valg til at forbedre energitætheden af lithium batterier i fremtiden, så er solid-state batteri teknologi en anerkendt og effektiv løsning til at løse aktuelle problemer såsom sikkerhed og cyklus levetid for lithium batterier.På nuværende tidspunkt udvikler mange lande aktivt solid-state-batterier, og Kinas forskning og udvikling af solid-state lithium-batteriteknologi holder også trit med verden.
På denne fabrik i Liyang har droner, der bruger solid-state lithium-batterier udviklet af et team ledet af professor Li Hong, en krydstogtrækkevidde, der er 20 % længere end droner med samme specifikationer.Hemmeligheden ligger i dette mørkebrune materiale, som er faststof katodematerialet udviklet af Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences.
I 2018 blev designet og udviklingen af et 300Wh/kg solid-state batterisystem afsluttet her.Når den er installeret på et køretøj, kan den fordoble køretøjets rækkevidde.I 2019 etablerede det kinesiske videnskabsakademi en solid-state batteri pilot produktionslinje i Liyang, Jiangsu.I maj i år er produkter begyndt at blive brugt i forbrugerelektronikprodukter.
Li Hong fortalte dog til journalister, at dette ikke er et hel-solid-state-batteri i fuldstændig forstand, men et quasi-solid-state-batteri, der konstant er optimeret i flydende lithium-batteriteknologi.Hvis du vil få biler til at have længere rækkevidde, har mobiltelefoner længere standbytid, og ingen kan For at fly kan flyve højere og længere, er det nødvendigt at udvikle sikrere og større kapacitet all-solid-state batterier.
Nye batterier dukker op efter hinanden, og "Electric China" er under opbygning
Ikke kun Institut for Fysik i det kinesiske videnskabsakademi, mange virksomheder udforsker også nye teknologier og materialer til nye energibatterier.Hos et nyt energiselskab i Zhuhai, Guangdong, lader en ren elbus op i virksomhedens opladningsdemonstrationsområde.
Efter opladning i mere end tre minutter steg den resterende effekt fra 33 % til mere end 60 %.På kun 8 minutter var bussen fuldt opladet og viste 99%.
Liang Gong fortalte journalister, at bybusruter er faste, og at kilometertallet for en rundtur ikke vil overstige 100 kilometer.Opladning i buschaufførens hviletid kan give fuldt udspil til fordelene ved lithium-titanat-batterier, der oplader hurtigt.Derudover har lithium-titanat-batterier cyklustider.Fordele ved lang levetid.
I dette firmas batteriforskningsinstitut er der et lithiumtitanat-batteri, der har gennemgået opladnings- og afladningscyklustests siden 2014. Det er blevet opladet og afladet mere end 30.000 gange på seks år.
I et andet laboratorium demonstrerede teknikere for journalister drop-, nålestik- og skæretests af lithium-titanat-batterier.Især efter at stålnålen trængte ind i batteriet, var der ingen brænding eller røg, og batteriet kunne stadig bruges normalt., også lithium-titanat-batterier har en bred vifte af omgivende temperaturer.
Selvom lithium titanat batterier har fordelene ved lang levetid, høj sikkerhed og hurtig opladning, er energitætheden af lithium titanat batterier ikke høj nok, kun omkring halvdelen af lithium batterier.Derfor har de fokuseret på anvendelsesscenarier, der ikke kræver høj energitæthed, såsom busser, specialkøretøjer og energilagringskraftværker.
Med hensyn til forskning og udvikling af energilagringsbatterier og industrialisering har natrium-ion-batteriet udviklet af Institute of Physics ved det kinesiske videnskabsakademi påbegyndt vejen til kommercialisering.Sammenlignet med bly-syre-batterier er natrium-ion-batterier ikke kun mindre i størrelse, men også meget lettere i vægt for den samme lagerkapacitet.Vægten af natrium-ion-batterier med samme volumen er mindre end 30 % af vægten af bly-syre-batterier.På en lavhastigheds elektrisk sightseeingbil stiger mængden af elektricitet, der er lagret på samme plads, med 60%.
I 2011 ledede Hu Yongsheng, en forsker ved Institut for Fysik ved Det Kinesiske Videnskabsakademi, som også studerede under akademiker Chen Liquan, et team og begyndte at arbejde på forskning og udvikling af natrium-ion batteriteknologi.Efter 10 års teknisk forskning blev der udviklet et natrium-ion-batteri, som er det nederste lag af natrium-ion-batteri forskning og udvikling i Kina og verden.og produktanvendelsesområder er i en førende position.
Sammenlignet med lithium-ion-batterier er en af de største fordele ved natrium-ion-batterier, at råmaterialerne er vidt udbredt og billige.Råmaterialet til fremstilling af negative elektrodematerialer er vasket kul.Prisen per ton er mindre end tusind yuan, hvilket er langt lavere end prisen på titusindvis af yuan per ton grafit.Et andet materiale, natriumcarbonat, er også rigt på ressourcer og billigt.
Natrium-ion-batterier er ikke nemme at brænde, har god sikkerhed og kan arbejde ved minus 40 grader celsius.Energitætheden er dog ikke så god som for lithiumbatterier.I øjeblikket kan de kun bruges i lavhastigheds-elkøretøjer, energilagringskraftværker og andre områder, der kræver lav energitæthed.Målet med natrium-ion-batterier er dog at blive brugt som energilagringsudstyr, og der er udviklet et 100 kilowatt-timers energilagerkraftværkssystem.
Med hensyn til den fremtidige udviklingsretning for strømbatterier og energilagringsbatterier mener Chen Liquan, en akademiker fra det kinesiske ingeniørakademi, at sikkerhed og omkostninger stadig er kernekravene til teknisk forskning i strømbatterier og energilagringsbatterier.I tilfælde af mangel på traditionel energi kan energilagerbatterier fremme anvendelsen af vedvarende energi på nettet, forbedre modsætningen mellem spids- og dalstrømforbrug og danne en grøn og bæredygtig energistruktur.
[Halvtimes observation] Overvindelse af "smertepunkterne" ved udvikling af ny energi
I centralregeringens anbefalinger om den "14. femårsplan" er nye energi- og nye energikøretøjer sammen med den nye generation af informationsteknologi, bioteknologi, avanceret udstyr, rumfarts- og marineudstyr opført som strategiske nye industrier, der har brug for at blive accelereret.Samtidig blev det påpeget, at det er nødvendigt at bygge en vækstmotor for strategisk fremvoksende industrier og dyrke nye teknologier, nye produkter, nye forretningsformater og nye modeller.
I programmet så vi, at videnskabelige forskningsinstitutioner og industrivirksomheder bruger forskellige tekniske veje til at overvinde "smertepunkterne" ved ny energiudvikling.På nuværende tidspunkt, selvom udviklingen af mit lands nye energiindustri har opnået visse first-mover-fordele, står den stadig over for udviklingsmangler, og kerneteknologier skal brydes igennem.Disse venter på, at modige mennesker skal klatre op med visdom og overvinde med vedholdenhed.
Indlægstid: 23. november 2023