A „Tizenharmadik Ötéves Terv” időszakában Kína új energetikai járművek gyártása és értékesítése gyorsan nőtt, és öt egymást követő évben az első helyen áll a világon.Az új energetikai járművek száma várhatóan ez év végére meghaladja az 5 milliót.Ugyanakkor Kínából továbbra is jó hírek érkeznek az új energiaelemek alaptechnológiájával kapcsolatban.A 80 éves Chen Liquan, a kínai lítiumelem-ipar első embere vezette csapatát új akkumulátoranyagok kifejlesztésére.
Megjelent az új nano-szilícium lítium akkumulátor, amelynek kapacitása a hagyományos lítium akkumulátor ötszöröse
Chen Liquan, a Kínai Mérnöki Akadémia 80 éves akadémikusa a kínai lítiumelem-ipar alapítója.Az 1980-as években Chen Liquan és csapata vezető szerepet vállalt a szilárd elektrolitokkal és lítium másodlagos akkumulátorokkal kapcsolatos kutatásokban Kínában.1996-ban először Kínában vezetett egy tudományos kutatócsoportot a lítium-ion akkumulátorok fejlesztésére, vezető szerepet vállalt a hazai lítium-ion akkumulátorok nagyüzemi gyártása tudományos, technológiai és mérnöki problémáinak megoldásában, és megvalósította az iparosítást. háztartási lítium-ion akkumulátorok.
A Jiangsu állambeli Liyangban Li Hong, Chen Liquan akadémikus pártfogoltja vezette csapatát, hogy áttörést érjen el a lítiumelemek egyik kulcsfontosságú nyersanyagában, több mint 20 éves műszaki kutatás és tömeggyártás után 2017-ben.
A nano-szilícium anód anyag egy új, általuk önállóan kifejlesztett anyag.A belőle készült gombelemek kapacitása ötszöröse a hagyományos grafit lítium akkumulátorokénak.
Luo Fei, a Tianmu Leading Battery Material Technology Co., Ltd. vezérigazgatója.
A szilícium széles körben előfordul a természetben, és bőséges a tartalékokban.A homok fő összetevője a szilícium-dioxid.A fémes szilícium szilícium anód anyaggá alakításához azonban speciális feldolgozásra van szükség.Laboratóriumban nem nehéz elvégezni az ilyen feldolgozást, de a tonna szintű szilícium anód anyagok elkészítése sok műszaki kutatást és kísérletet igényel.
A Kínai Tudományos Akadémia Fizikai Intézete 1996 óta kutatja a nano-szilíciumot, és 2012-ben kezdett el egy szilícium anód anyag gyártósort építeni. Csak 2017-ben készült el az első gyártósor, amelyet folyamatosan alakítottak. és felülvizsgálták.Több ezer meghibásodás után tömegesen gyártották a szilícium anód anyagokat.Jelenleg a Liyang gyár éves termelése a lítium-ion akkumulátorokhoz használt szilícium anód anyagokból elérheti a 2000 tonnát.
Ha a szilícium anód anyagok jó választást jelentenek a lítium akkumulátorok energiasűrűségének javítására a jövőben, akkor a szilárdtest akkumulátor technológia elismert és hatékony megoldás az olyan jelenlegi problémák megoldására, mint a lítium akkumulátorok biztonsága és élettartama.Jelenleg sok országban aktívan fejlesztenek szilárdtest-akkumulátorokat, és a kínai szilárdtest lítium akkumulátor-technológia kutatása és fejlesztése is lépést tart a világgal.
Ebben a liyangi gyárban a Li Hong professzor által vezetett csapat által kifejlesztett szilárdtest lítium akkumulátorokat használó drónok hatótávolsága 20%-kal hosszabb, mint az azonos specifikációjú drónoké.A titok ebben a sötétbarna anyagban rejlik, amely a Kínai Tudományos Akadémia Fizikai Intézete által kifejlesztett szilárdtest katódanyag.
2018-ban itt fejeződött be egy 300Wh/kg teljesítményű szilárdtest akkumulátor rendszer tervezése és fejlesztése.Járműre szerelve megduplázhatja a jármű utazótávolságát.2019-ben a Kínai Tudományos Akadémia szilárdtest akkumulátor kísérleti gyártósort hozott létre Liyangban, Jiangsuban.Idén májusban a fogyasztói elektronikai termékekben elkezdték használni a termékeket.
Li Hong azonban azt mondta újságíróknak, hogy ez nem egy teljesen szilárdtest akkumulátor a teljes értelemben, hanem egy kvázi szilárdtest akkumulátor, amelyet folyamatosan optimalizálnak a folyékony lítium akkumulátor technológiára.Ha azt szeretnénk, hogy az autók hatótávolsága nagyobb legyen, a mobiltelefonoknak hosszabb legyen a készenléti ideje, és senki sem tud Ahhoz, hogy a repülőgépek magasabbra és messzebbre repülhessenek, biztonságosabb és nagyobb kapacitású szilárdtest akkumulátorok kifejlesztése szükséges.
Egymás után jelennek meg az új akkumulátorok, és az „Electric China” építés alatt áll
Nemcsak a Kínai Tudományos Akadémia Fizikai Intézete, hanem számos vállalat is új technológiákat és anyagokat kutat az új energiaelemekhez.A Guangdong állambeli Zhuhaiban egy új energetikai vállalatnál egy tisztán elektromos busz töltődik a vállalat töltési bemutató területén.
Több mint három perces töltés után a maradék teljesítmény 33%-ról több mint 60%-ra nőtt.Mindössze 8 perc alatt a busz teljesen feltöltődött, 99%-ot mutatva.
Liang Gong azt mondta újságíróknak, hogy a városi buszjáratok rögzítettek, és az oda-vissza út futásteljesítménye nem haladja meg a 100 kilométert.A buszvezető pihenőidejében történő töltés teljes mértékben kihasználhatja a lítium-titanát akkumulátorok gyors töltésének előnyeit.Ezenkívül a lítium-titanát akkumulátorok ciklusidővel rendelkeznek.A hosszú élettartam előnyei.
A cég akkumulátorkutató intézetében található egy lítium-titanát akkumulátor, amelyen 2014 óta folyik töltési és kisütési ciklus. Hat év alatt több mint 30 000 alkalommal töltötték fel és merítették le.
Egy másik laboratóriumban a technikusok bemutatták az újságíróknak a lítium-titanát akkumulátorok leejtési, tűszúrási és vágási tesztjeit.Különösen azután, hogy az acéltű áthatolt az akkumulátoron, nem volt égés vagy füst, és az akkumulátor továbbra is normálisan használható volt., a lítium-titanát akkumulátorok is széles környezeti hőmérséklet-tartományban rendelkeznek.
Bár a lítium-titanát akkumulátorok előnyei a hosszú élettartam, a nagy biztonság és a gyors töltés, a lítium-titanát akkumulátorok energiasűrűsége nem elég magas, csak körülbelül a fele a lítium akkumulátorokénak.Ezért olyan alkalmazási forgatókönyvekre összpontosítottak, amelyek nem igényelnek nagy energiasűrűséget, például buszokra, speciális járművekre és energiatároló erőművekre.
Az energiatároló akkumulátorok kutatása és fejlesztése, valamint az iparosítás tekintetében a Kínai Tudományos Akadémia Fizikai Intézete által kifejlesztett nátrium-ion akkumulátor megkezdte a kereskedelmi forgalomba hozatal felé vezető utat.Az ólom-savas akkumulátorokhoz képest a nátrium-ion akkumulátorok nemcsak kisebb méretűek, hanem sokkal könnyebbek is, ugyanakkora tárolási kapacitás mellett.Az azonos térfogatú nátrium-ion akkumulátorok tömege kevesebb, mint 30%-a az ólom-savas akkumulátorokénak.Egy kis sebességű elektromos városnéző autón 60%-kal nő az ugyanazon a térben tárolt áram mennyisége.
2011-ben Hu Yongsheng, a Kínai Tudományos Akadémia Fizikai Intézetének kutatója, aki Chen Liquan akadémikusnál is tanult, egy csapatot vezetett, és a nátrium-ion akkumulátor-technológia kutatásán és fejlesztésén kezdett el dolgozni.10 év műszaki kutatás után egy nátrium-ion akkumulátort fejlesztettek ki, amely a nátrium-ion akkumulátor kutatás és fejlesztés alsó rétege Kínában és a világban.és a termékalkalmazási területek vezető pozícióban vannak.
A lítium-ion akkumulátorokhoz képest a nátrium-ion akkumulátorok egyik legnagyobb előnye, hogy a nyersanyagok széles körben elterjedtek és olcsók.A negatív elektróda anyagok előállításának alapanyaga a mosott szén.A tonnánkénti ár kevesebb, mint ezer jüan, ami jóval alacsonyabb, mint a grafit tonnánkénti több tízezer jüan ára.Egy másik anyag, a nátrium-karbonát szintén gazdag és olcsó.
A nátrium-ion akkumulátorokat nem könnyű elégetni, jó a biztonságuk, és mínusz 40 Celsius-fokon is működnek.Az energiasűrűség azonban nem olyan jó, mint a lítium akkumulátoroké.Jelenleg csak kis sebességű elektromos járművekben, energiatároló erőművekben és más alacsony energiasűrűséget igénylő területeken használhatók.A nátrium-ion akkumulátorok célja azonban az, hogy energiatároló berendezésként alkalmazzák, és egy 100 kilowattórás energiatároló erőműrendszert fejlesztettek ki.
Az akkumulátorok és az energiatároló akkumulátorok jövőbeli fejlesztési irányával kapcsolatban Chen Liquan, a Kínai Mérnöki Akadémia akadémikusa úgy véli, hogy a biztonság és a költségek továbbra is az energia- és energiatároló akkumulátorok műszaki kutatásának alapvető követelményei.Hagyományos energiahiány esetén az energiatároló akkumulátorok elősegíthetik a megújuló energia hálózaton történő alkalmazását, javíthatják a csúcs- és völgyi energiafogyasztás közötti ellentmondást, zöld és fenntartható energiastruktúrát alkothatnak.
[Félórás megfigyelés] Az új energiafejlesztés „fájdalompontjainak” leküzdése
A központi kormányzat „14. ötéves tervre” vonatkozó ajánlásaiban az új energiát és az új energetikai járműveket, valamint az új generációs információs technológiát, biotechnológiát, csúcskategóriás berendezéseket, repülőgép- és tengeri berendezéseket a stratégiailag feltörekvő iparágak között sorolják fel, amelyeknek szükségük van. fel kell gyorsítani.Ugyanakkor felhívták a figyelmet arra, hogy a stratégiailag feltörekvő iparágak számára növekedési motort kell építeni, új technológiákat, új termékeket, új üzleti formátumokat és új modelleket kell kidolgozni.
A műsorban azt láthattuk, hogy a tudományos kutatóintézetek és az ipari cégek különböző technikai utakat használnak az új energetikai fejlesztések „fájdalompontjain” való leküzdés érdekében.Jelenleg, bár hazám új energiaiparának fejlesztése elért bizonyos elsőrendű előnyöket, még mindig fejlesztési hiányosságokkal néz szembe, és az alapvető technológiákat át kell törni.Ezek a bátor emberekre várnak, hogy bölcsességgel felkapaszkodjanak, és kitartással legyőzzék.
Feladás időpontja: 2023.11.23