Kolmeteistkümnenda viie aasta plaani perioodil on Hiina uute energiasõidukite tootmine ja müük kiiresti kasvanud, olles viis aastat järjest maailmas esikohal.Uute energiasõidukite arv ületab selle aasta lõpuks eeldatavasti 5 miljoni piiri.Samal ajal tuleb Hiinast jätkuvalt häid uudiseid uute energiapatareide põhitehnoloogia kohta.80-aastane Chen Liquan, Hiina liitiumakutööstuse esimene inimene, juhtis oma meeskonda uusi akumaterjale välja töötama.
Ilmub uus nano-räni liitiumaku, mille võimsus on 5 korda suurem kui traditsioonilisel liitiumakul
80-aastane Hiina Tehnikaakadeemia akadeemik Chen Liquan on Hiina liitiumakutööstuse rajaja.1980. aastatel asusid Chen Liquan ja tema meeskond Hiinas tahkete elektrolüütide ja liitiumpatareide uurimisel juhtrolli.1996. aastal juhtis ta teadusliku uurimisrühma, et arendada esmakordselt Hiinas liitium-ioonakusid, asus juhtpositsioonile kodumaiste liitiumioonakude suuremahulise tootmise teaduslike, tehnoloogiliste ja inseneriprobleemide lahendamisel ning realiseeris industrialiseerimise. kodumaistest liitiumioonakudest.
Liyangis, Jiangsus, juhtis akadeemik Chen Liquani kaitsealune Li Hong oma meeskonda läbimurdeni liitiumakude võtmetooraine vallas pärast enam kui 20 aastat kestnud tehnilist uurimistööd ja masstootmist 2017. aastal.
Nano-räni anoodimaterjal on nende poolt iseseisvalt välja töötatud uus materjal.Sellest valmistatud nööpatareide mahutavus on viis korda suurem kui traditsioonilistel grafiit-liitiumakudel.
Luo Fei, Tianmu Leading Battery Material Technology Co., Ltd. peadirektor.
Räni leidub looduses laialdaselt ja seda on ohtralt varudes.Liiva põhikomponent on ränidioksiid.Kuid metallist ränist räni anoodi materjaliks muutmiseks on vaja spetsiaalset töötlemist.Laboris pole sellist töötlemist keeruline lõpule viia, kuid tonnitasemel räni anoodimaterjalide valmistamine nõuab palju tehnilisi uuringuid ja katseid.
Hiina Teaduste Akadeemia Füüsika Instituut on nanoräni uurimisega tegelenud 1996. aastast ja alustas räni anoodmaterjali tootmisliini ehitamist 2012. aastal. Alles 2017. aastal ehitati esimene tootmisliin, mida on pidevalt kohandatud. ja muudetud.Pärast tuhandeid rikkeid hakati räni anoodimaterjale masstootma.Praegu võib Liyangi tehase liitium-ioonakude jaoks mõeldud ränianoodi materjalide aastane toodang ulatuda 2000 tonnini.
Kui räni anoodi materjalid on hea valik liitiumakude energiatiheduse parandamiseks tulevikus, siis tahkispatareide tehnoloogia on tunnustatud ja tõhus lahendus praeguste probleemide lahendamiseks, nagu liitiumakude ohutus ja tööiga.Praegu arendavad paljud riigid aktiivselt tahkispatareisid ning Hiina tahkis-liitiumaku tehnoloogia teadus- ja arendustegevus käib samuti maailmaga sammu.
Selles Liyangis asuvas tehases on professor Li Hongi juhitud meeskonna poolt välja töötatud tahkisliitiumakusid kasutavatel droonidel sõiduulatus 20% pikem kui samade spetsifikatsioonidega droonidel.Saladus peitub selles tumepruunis materjalis, mis on Hiina Teaduste Akadeemia Füüsika Instituudi poolt välja töötatud tahkis-katoodimaterjal.
2018. aastal lõpetati siin 300Wh/kg tahkisenergia akusüsteemi projekteerimine ja arendus.Sõidukile paigaldatuna võib see kahekordistada sõiduki sõiduulatust.Hiina Teaduste Akadeemia rajas 2019. aastal Jiangsu osariigis Liyangis tahkis-akude katsetootmisliini.Tänavu mais hakati tooteid olmeelektroonikatoodetes kasutama.
Li Hong ütles aga ajakirjanikele, et tegemist ei ole täis-tahkepatareiga selle täielikus tähenduses, vaid kvaasi-tahkefaasiakuga, mida vedela liitiumaku tehnoloogias pidevalt optimeeritakse.Kui tahetakse teha autodel pikemat sõiduulatust, siis mobiiltelefonidel on pikem ooteaeg ja keegi ei saa Lennukitel kõrgemale ja kaugemale lennata on vaja välja töötada turvalisemad ja suurema mahutavusega täistahkepatareid.
Üksteise järel ilmuvad uued akud ja valmimisel on “Electric China”.
Mitte ainult Hiina Teaduste Akadeemia Füüsika Instituut, vaid ka paljud ettevõtted uurivad uute energiapatareide jaoks uusi tehnoloogiaid ja materjale.Guangdongi osariigis Zhuhais asuvas uues energiaettevõttes laadib ettevõtte laadimise demonstratsioonialal puhas elektribuss.
Pärast enam kui kolmeminutilist laadimist kasvas järelejäänud võimsus 33%-lt enam kui 60%-ni.Vaid 8 minutiga oli buss täis laetud, näidates 99%.
Liang Gong ütles ajakirjanikele, et linnaliinibusside marsruudid on fikseeritud ja edasi-tagasi läbisõit ei ületa 100 kilomeetrit.Laadimine bussijuhi puhkeajal võib liitiumtitanaatpatareide kiire laadimise eeliseid täielikult kasutada.Lisaks on liitiumtitanaadi akudel tsükliajad.Pika eluea eelised.
Selle ettevõtte akude uurimisinstituudis on liitiumtitanaadi aku, mille laadimis- ja tühjenemistsükli testid on tehtud aastast 2014. Seda on kuue aasta jooksul laetud ja tühjendatud üle 30 000 korra.
Teises laboris demonstreerisid tehnikud ajakirjanikele liitiumtitanaatpatareide kukkumise, nõelatorke ja lõikamise katseid.Eriti pärast seda, kui terasnõel akusse tungis, ei olnud põletust ega suitsu ning akut sai siiski normaalselt kasutada., ka liitiumtitanaatpatareidel on lai ümbritseva õhu temperatuuride vahemik.
Kuigi liitiumtitanaatpatareide eelisteks on pikk kasutusiga, kõrge ohutus ja kiire laadimine, ei ole liitiumtitanaatpatareide energiatihedus piisavalt kõrge, vaid umbes poole väiksem kui liitiumakudel.Seetõttu on nad keskendunud rakendusstsenaariumidele, mis ei nõua suurt energiatihedust, nagu bussid, erisõidukid ja energiasalvestavad elektrijaamad.
Energiasalvestusakude uurimise ja arendamise ning industrialiseerimise osas on Hiina Teaduste Akadeemia Füüsika Instituudi välja töötatud naatriumioonaku alustanud teed kommertsialiseerimisele.Võrreldes pliiakudega ei ole naatriumioonakud mitte ainult väiksema suurusega, vaid ka kaalult palju kergemad sama salvestusmahu jaoks.Sama mahuga naatriumioonakude kaal on alla 30% pliiakude omast.Madala kiirusega elektrilisel ekskursiooniautol suureneb samasse ruumi salvestatava elektrienergia hulk 60%.
2011. aastal juhtis Hiina Teaduste Akadeemia Füüsika Instituudi teadur Hu Yongsheng, kes õppis ka akadeemik Chen Liquani käe all, meeskonda ning asus tegelema naatriumioonakude tehnoloogia uurimise ja arendamisega.Pärast 10-aastast tehnilist uurimistööd töötati välja naatriumioonaku, mis on Hiinas ja maailmas naatriumioonakude uurimis- ja arendustegevuse alumine kiht.ja toodete rakendusvaldkonnad on juhtival positsioonil.
Võrreldes liitiumioonakudega on naatriumioonakude üheks suurimaks eeliseks see, et tooraine on laialt levinud ja odav.Negatiivse elektroodi materjalide tootmise tooraineks on pestud kivisüsi.Tonni hind on alla tuhande jüaani, mis on palju madalam kui kümnete tuhandete jüaanide hind grafiidi tonni kohta.Teine materjal, naatriumkarbonaat, on samuti ressursirikas ja odav.
Naatrium-ioonakusid ei ole kerge põletada, neil on hea ohutus ja need võivad töötada miinus 40 kraadi Celsiuse järgi.Energiatihedus pole aga nii hea kui liitiumakudel.Praegu saab neid kasutada ainult väikese kiirusega elektrisõidukites, energiasalvestavates elektrijaamades ja muudes madalat energiatihedust nõudvates valdkondades.Naatriumioonakude eesmärk on aga kasutada energiasalvestina ning välja on töötatud 100-kilovatt-tunni võimsusega energiasalvestav elektrijaama süsteem.
Toiteakude ja energiasalvestusakude tulevase arengusuuna osas usub Hiina Tehnikaakadeemia akadeemik Chen Liquan, et ohutus ja hind on endiselt põhinõuded toiteakude ja energiasalvestusakude tehniliste uuringute jaoks.Traditsioonilise energia nappuse korral võivad energiasalvestusakud soodustada taastuvenergia rakendamist võrgus, parandada vastuolu tipp- ja elektritarbimise vahel ning moodustada rohelise ja säästva energiastruktuuri.
[Pooletunnine vaatlus] Uue energia arengu “valupunktide” ületamine
Keskvalitsuse soovitustes 14. viie aasta plaani kohta on uued energiamasinad ja uued energiasõidukid koos uue põlvkonna infotehnoloogia, biotehnoloogia, tipptasemel seadmete, kosmose- ja merevarustusega loetletud strateegiliste tärkavate tööstusharudena, mis vajavad. kiirendada.Samas toodi välja, et strateegiliselt arenevatele tööstusharudele on vaja ehitada kasvumootor ning kasvatada uusi tehnoloogiaid, uusi tooteid, uusi äriformaate ja uusi mudeleid.
Saates nägime, et teaduslikud uurimisasutused ja tööstusettevõtted kasutavad erinevaid tehnilisi teid, et ületada uue energeetika arengu “valupunkte”.Kuigi praegu on minu riigi uue energiatööstuse areng saavutanud teatud eelised, on sellel endiselt arengupuudujääke ja põhitehnoloogiad tuleb läbi murda.Need ootavad julgeid inimesi, kes ronivad üles tarkusega ja võidavad järjekindlusega.
Postitusaeg: 23.11.2023