I løpet av "Trettende femårsplan"-perioden har Kinas produksjon og salg av nye energikjøretøyer vokst raskt, og rangert først i verden i fem år på rad.Det er forventet at antallet nye energikjøretøyer vil overstige 5 millioner innen utgangen av dette året.Samtidig fortsetter det å komme gode nyheter fra Kina i kjerneteknologien til nye energibatterier.Den 80 år gamle Chen Liquan, den første personen i Kinas litiumbatteriindustri, ledet teamet sitt til å utvikle nye batterimaterialer.
Nytt nano-silisium litiumbatteri er lansert, med kapasitet 5 ganger høyere enn tradisjonelle litiumbatterier
Chen Liquan, en 80 år gammel akademiker ved Chinese Academy of Engineering, er grunnleggeren av Kinas litiumbatteriindustri.På 1980-tallet tok Chen Liquan og teamet hans ledelsen når det gjaldt forskning på faste elektrolytter og sekundære litiumbatterier i Kina.I 1996 ledet han et vitenskapelig forskningsteam for å utvikle litium-ion-batterier for første gang i Kina, tok ledelsen i å løse de vitenskapelige, teknologiske og tekniske problemene med storskala produksjon av innenlandske litium-ion-batterier, og realiserte industrialiseringen av innenlandske litium-ion-batterier.
I Liyang, Jiangsu, ledet Li Hong, en protégé av akademiker Chen Liquan, teamet sitt til å oppnå et gjennombrudd i et nøkkelråmateriale for litiumbatterier etter mer enn 20 år med teknisk forskning og masseproduksjon i 2017.
Nano-silisium anodemateriale er et nytt materiale uavhengig utviklet av dem.Kapasiteten til knappebatterier laget av det er fem ganger større enn tradisjonelle grafittlitiumbatterier.
Luo Fei, daglig leder for Tianmu Leading Battery Material Technology Co., Ltd.
Silisium finnes mye i naturen og er rikelig i reserver.Hovedkomponenten i sand er silika.Men for å gjøre metallisk silisium til silisiumanodemateriale, kreves spesiell behandling.I laboratoriet er det ikke vanskelig å fullføre slik prosessering, men å lage tonn-nivå silisiumanodematerialer krever mye teknisk forskning og eksperimenter.
Institutt for fysikk ved det kinesiske vitenskapsakademiet har forsket på nano-silisium siden 1996, og begynte å bygge en produksjonslinje for silisiumanodemateriale i 2012. Det var først i 2017 at den første produksjonslinjen ble bygget, og den har blitt kontinuerlig justert og revidert.Etter tusenvis av feil ble silisiumanodematerialer masseprodusert.For tiden kan Liyang-fabrikkens årlige produksjon av silisiumanodematerialer for litiumionbatterier nå 2000 tonn.
Hvis silisiumanodematerialer er et godt valg for å forbedre energitettheten til litiumbatterier i fremtiden, er solid-state batteriteknologi en anerkjent og effektiv løsning for å løse aktuelle problemer som sikkerhet og levetid for litiumbatterier.For tiden utvikler mange land aktivt solid-state-batterier, og Kinas forskning og utvikling av solid-state litiumbatteriteknologi holder også tritt med verden.
I denne fabrikken i Liyang har droner som bruker solid-state litiumbatterier utviklet av et team ledet av professor Li Hong en cruiserekkevidde som er 20 % lengre enn for droner med samme spesifikasjoner.Hemmeligheten ligger i dette mørkebrune materialet, som er faststoff-katodematerialet utviklet av Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences.
I 2018 ble design og utvikling av et 300Wh/kg solid-state batterisystem fullført her.Når den er installert på et kjøretøy, kan den doble kjøretøyets rekkevidde.I 2019 etablerte det kinesiske vitenskapsakademiet en solid-state batteripilotproduksjonslinje i Liyang, Jiangsu.I mai i år har produkter begynt å bli brukt i forbrukerelektronikkprodukter.
Li Hong sa imidlertid til journalister at dette ikke er et hel-solid-state-batteri i den fullstendige forstand, men et kvasi-solid-state-batteri som konstant er optimalisert i flytende litiumbatteriteknologi.Hvis du vil få bilene til å ha lengre rekkevidde, har mobiltelefoner lengre standby-tid, og ingen kan For at fly skal fly høyere og lenger, er det nødvendig å utvikle sikrere og større kapasitet all-solid-state batterier.
Nye batterier dukker opp etter hverandre og "Electric China" er under konstruksjon
Ikke bare Institutt for fysikk ved det kinesiske vitenskapsakademiet, mange selskaper utforsker også nye teknologier og materialer for nye energibatterier.Hos et nytt energiselskap i Zhuhai, Guangdong, lader en ren elektrisk buss i selskapets ladedemonstrasjonsområde.
Etter lading i mer enn tre minutter økte gjenværende kraft fra 33 % til mer enn 60 %.På bare 8 minutter var bussen fulladet, og viste 99 %.
Liang Gong fortalte journalister at bybussruter er faste og kjørelengden for en rundtur ikke vil overstige 100 kilometer.Lading under bussjåførens hviletid kan gi full lek til fordelene med litiumtitanat-batterier som lades raskt.I tillegg har litiumtitanat-batterier syklustider.Fordeler med lang levetid.
I batteriforskningsinstituttet til dette selskapet er det et litiumtitanat-batteri som har gjennomgått lade- og utladingssyklustester siden 2014. Det har blitt ladet og utladet mer enn 30 000 ganger på seks år.
I et annet laboratorium demonstrerte teknikere for journalister fall-, nålestikk- og kuttetestene av litiumtitanat-batterier.Spesielt etter at stålnålen penetrerte batteriet, var det ingen brenning eller røyk, og batteriet kunne fortsatt brukes normalt., også litiumtitanat-batterier har et bredt spekter av omgivelsestemperaturer.
Selv om litiumtitanatbatterier har fordelene med lang levetid, høy sikkerhet og rask lading, er ikke energitettheten til litiumtitanatbatterier høy nok, bare omtrent halvparten av litiumbatterier.Derfor har de fokusert på bruksscenarier som ikke krever høy energitetthet, som busser, spesialkjøretøyer og energilagringskraftverk.
Når det gjelder forskning og utvikling av energilagringsbatterier og industrialisering, har natriumionbatteriet utviklet av Institute of Physics ved det kinesiske vitenskapsakademiet startet veien til kommersialisering.Sammenlignet med bly-syre-batterier, er natrium-ion-batterier ikke bare mindre i størrelse, men også mye lettere i vekt for samme lagringskapasitet.Vekten til natrium-ion-batterier med samme volum er mindre enn 30 % av vekten til bly-syre-batterier.På en lavhastighets elektrisk sightseeingbil øker mengden elektrisitet som er lagret på samme plass med 60 %.
I 2011 ledet Hu Yongsheng, en forsker ved Institutt for fysikk ved det kinesiske vitenskapsakademiet som også studerte under akademiker Chen Liquan, et team og begynte å jobbe med forskning og utvikling av natriumionbatteriteknologi.Etter 10 år med teknisk forskning ble et natriumionbatteri utviklet, som er det nederste laget av natriumionbatteriforskning og utvikling i Kina og verden.og produktapplikasjonsfelt er i en ledende posisjon.
Sammenlignet med litiumionbatterier er en av de største fordelene med natriumionbatterier at råvarene er vidt distribuert og billige.Råmaterialet for å produsere negative elektrodematerialer er vasket kull.Prisen per tonn er mindre enn tusen yuan, som er langt lavere enn prisen på titusenvis av yuan per tonn grafitt.Et annet materiale, natriumkarbonat, er også rikt på ressurser og billig.
Natrium-ion-batterier er ikke enkle å brenne, har god sikkerhet, og kan fungere ved minus 40 grader Celsius.Energitettheten er imidlertid ikke like god som for litiumbatterier.Foreløpig kan de bare brukes i lavhastighets elektriske kjøretøy, energilagringskraftverk og andre felt som krever lav energitetthet.Målet med natriumion-batterier er imidlertid å brukes som energilagringsutstyr, og det er utviklet et 100 kilowatt-timers energilagringskraftverk.
Når det gjelder den fremtidige utviklingsretningen for strømbatterier og energilagringsbatterier, mener Chen Liquan, en akademiker ved Chinese Academy of Engineering, at sikkerhet og kostnader fortsatt er kjernekravene for teknisk forskning på strømbatterier og energilagringsbatterier.Ved mangel på tradisjonell energi kan energilagringsbatterier fremme bruken av fornybar energi på nettet, forbedre motsetningen mellom topp- og dalkraftforbruk og danne en grønn og bærekraftig energistruktur.
[Halvtimes observasjon] Overvinne "smertepunktene" ved ny energiutvikling
I sentralregjeringens anbefalinger om den "14. femårsplanen" er nye energi- og nye energikjøretøyer, sammen med ny generasjon informasjonsteknologi, bioteknologi, avansert utstyr, romfart og marint utstyr, oppført som strategiske fremvoksende næringer som trenger å bli akselerert.Samtidig ble det påpekt at det er nødvendig å bygge en vekstmotor for strategisk fremvoksende industri og dyrke frem nye teknologier, nye produkter, nye forretningsformater og nye modeller.
I programmet så vi at vitenskapelige forskningsinstitusjoner og industribedrifter bruker forskjellige tekniske veier for å overvinne "smertepunktene" ved ny energiutvikling.For øyeblikket, selv om utviklingen av mitt lands nye energiindustri har oppnådd visse fordeler som starter, står den fortsatt overfor utviklingsmangler og kjerneteknologier må brytes gjennom.Disse venter på at modige mennesker skal klatre opp med visdom og overvinne med utholdenhet.
Innleggstid: 23. november 2023