ในช่วง “แผนห้าปีที่สิบสาม” การผลิตและการขายรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยครองอันดับหนึ่งของโลกเป็นเวลาห้าปีติดต่อกันคาดว่าจำนวนรถยนต์พลังงานใหม่จะเกิน 5 ล้านคันภายในสิ้นปีนี้ในเวลาเดียวกัน ข่าวดียังคงมาจากประเทศจีนในด้านเทคโนโลยีหลักของแบตเตอรี่พลังงานใหม่Chen Liquan วัย 80 ปี บุคคลแรกในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมของจีน นำทีมของเขาพัฒนาวัสดุแบตเตอรี่ใหม่
เปิดตัวแบตเตอรี่ลิเธียมนาโนซิลิคอนใหม่ ซึ่งมีความจุมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมแบบเดิมถึง 5 เท่า
Chen Liquan นักวิชาการวัย 80 ปีจาก Chinese Academy of Engineering เป็นผู้ก่อตั้งอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมของจีนในช่วงทศวรรษ 1980 Chen Liquan และทีมงานของเขาเป็นผู้นำในการทำวิจัยเกี่ยวกับอิเล็กโทรไลต์แข็งและแบตเตอรี่ลิเธียมทุติยภูมิในประเทศจีนในปี 1996 เขานำทีมวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่อพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นครั้งแรกในประเทศจีน เป็นผู้นำในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และวิศวกรรมของการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในประเทศขนาดใหญ่ และตระหนักถึงการพัฒนาอุตสาหกรรม ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในประเทศ
ในเมืองลี่หยาง มณฑลเจียงซู หลี่ หง ซึ่งเป็นลูกบุญธรรมของนักวิชาการ Chen Liquan นำทีมของเขาประสบความสำเร็จในการพัฒนาวัตถุดิบหลักสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม หลังจากใช้เวลากว่า 20 ปีของการวิจัยทางเทคนิคและการผลิตจำนวนมากในปี 2560
วัสดุแอโนดนาโนซิลิคอนเป็นวัสดุใหม่ที่พัฒนาขึ้นโดยอิสระความจุของแบตเตอรี่ปุ่มที่ทำจากแบตเตอรี่ลิเธียมกราไฟท์แบบดั้งเดิมถึงห้าเท่า
Luo Fei ผู้จัดการทั่วไปของบริษัท Tianmu Leading Battery Material Technology Co., Ltd.
ซิลิคอนมีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติและมีปริมาณมากในเขตสงวนส่วนประกอบหลักของทรายคือซิลิกาแต่ในการทำซิลิคอนโลหะให้เป็นวัสดุซิลิคอนแอโนด จำเป็นต้องมีการประมวลผลพิเศษในห้องปฏิบัติการ การประมวลผลดังกล่าวไม่ใช่เรื่องยาก แต่ในการผลิตวัสดุแอโนดซิลิคอนระดับตันนั้นจำเป็นต้องมีการวิจัยและการทดลองทางเทคนิคมากมาย
สถาบันฟิสิกส์แห่ง Chinese Academy of Sciences ได้ทำการวิจัยนาโนซิลิคอนมาตั้งแต่ปี 1996 และเริ่มสร้างสายการผลิตวัสดุแอโนดซิลิคอนในปี 2012 จนกระทั่งปี 2017 จึงมีการสร้างสายการผลิตแรกขึ้น และได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และแก้ไขหลังจากความล้มเหลวนับพันครั้ง วัสดุซิลิคอนแอโนดก็ถูกผลิตขึ้นจำนวนมากปัจจุบัน ผลผลิตประจำปีของโรงงาน Liyang สำหรับวัสดุซิลิคอนแอโนดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามารถสูงถึง 2,000 ตัน
หากวัสดุซิลิคอนแอโนดเป็นตัวเลือกที่ดีในการปรับปรุงความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมในอนาคต เทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิดสเตตก็เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ได้รับการยอมรับและมีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหาในปัจจุบัน เช่น ความปลอดภัยและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมในปัจจุบัน หลายประเทศกำลังพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตตอย่างแข็งขัน และการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตของจีนก็กำลังก้าวทันโลกเช่นกัน
ในโรงงานแห่งนี้ในเมืองลี่หยาง โดรนที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตที่พัฒนาโดยทีมงานที่นำโดยศาสตราจารย์หลี่ หง มีระยะการล่องเรือที่ยาวกว่าโดรนที่มีคุณสมบัติเดียวกันถึง 20%ความลับอยู่ที่วัสดุสีน้ำตาลเข้มนี้ ซึ่งเป็นวัสดุแคโทดโซลิดสเตตที่พัฒนาโดยสถาบันฟิสิกส์ สถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน
ในปี 2018 การออกแบบและพัฒนาระบบแบตเตอรี่โซลิดสเตต 300Wh/kg ได้เสร็จสมบูรณ์ที่นี่เมื่อติดตั้งบนยานพาหนะ สามารถเพิ่มระยะการล่องเรือของยานพาหนะได้เป็นสองเท่าในปี 2019 Chinese Academy of Sciences ได้ก่อตั้งสายการผลิตนำร่องแบตเตอรี่โซลิดสเตตในเมืองลี่หยาง มณฑลเจียงซูในเดือนพฤษภาคมปีนี้ ผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้เริ่มนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้า
อย่างไรก็ตาม Li Hong กล่าวกับผู้สื่อข่าวว่านี่ไม่ใช่แบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมดในความหมายที่สมบูรณ์ แต่เป็นแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตตที่ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมเหลวหากคุณต้องการให้รถยนต์มีพิสัยการบินที่ไกลขึ้น โทรศัพท์มือถือจะมีเวลาสแตนด์บายนานขึ้น และไม่มีใครสามารถทำได้ เพื่อให้เครื่องบินบินได้สูงขึ้นเรื่อยๆ จำเป็นต้องพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมดที่ปลอดภัยและความจุมากขึ้น
แบตเตอรี่ใหม่กำลังเกิดขึ้นทีละก้อน และ “Electric China” อยู่ระหว่างการก่อสร้าง
ไม่เพียงแต่สถาบันฟิสิกส์แห่ง Chinese Academy of Sciences เท่านั้น หลายบริษัทยังสำรวจเทคโนโลยีและวัสดุใหม่สำหรับแบตเตอรี่พลังงานใหม่อีกด้วยที่บริษัทพลังงานแห่งใหม่ในจูไห่ มณฑลกวางตุ้ง รถบัสไฟฟ้าบริสุทธิ์กำลังชาร์จอยู่ในพื้นที่สาธิตการชาร์จของบริษัท
หลังจากชาร์จนานกว่าสามนาที พลังงานที่เหลืออยู่เพิ่มขึ้นจาก 33% เป็นมากกว่า 60%ในเวลาเพียง 8 นาที รถบัสก็ชาร์จเต็ม แสดงผลได้ 99%
เหลียงกงกล่าวกับผู้สื่อข่าวว่าเส้นทางรถประจำทางในเมืองได้รับการแก้ไขแล้ว และระยะทางไปกลับจะไม่เกิน 100 กิโลเมตรการชาร์จในช่วงเวลาพักของคนขับรถบัสสามารถให้ข้อดีของแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตที่ชาร์จอย่างรวดเร็วได้อย่างเต็มที่นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตยังมีรอบเวลาอีกด้วยข้อดีของการมีอายุยืนยาว
ในสถาบันวิจัยแบตเตอรี่ของบริษัทนี้มีแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตที่ผ่านการทดสอบรอบการชาร์จและการคายประจุมาตั้งแต่ปี 2014 มีการชาร์จและคายประจุมากกว่า 30,000 ครั้งในหกปี
ในห้องปฏิบัติการอื่น ช่างเทคนิคสาธิตให้ผู้สื่อข่าวเห็นถึงการทดสอบการตก การแทงด้วยเข็ม และการตัดของแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากที่เข็มเหล็กเจาะแบตเตอรี่ก็ไม่มีการเผาไหม้หรือควันและแบตเตอรี่ยังสามารถใช้งานได้ตามปกตินอกจากนี้แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตยังมีอุณหภูมิแวดล้อมที่หลากหลายอีกด้วย
แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตจะมีข้อดีคืออายุการใช้งานยาวนาน ความปลอดภัยสูง และการชาร์จที่รวดเร็ว แต่ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตนั้นไม่สูงเพียงพอ เพียงประมาณครึ่งหนึ่งของแบตเตอรี่ลิเธียมเท่านั้นดังนั้น พวกเขาจึงมุ่งเน้นไปที่สถานการณ์การใช้งานที่ไม่ต้องใช้ความหนาแน่นของพลังงานสูง เช่น รถประจำทาง ยานพาหนะพิเศษ และโรงไฟฟ้ากักเก็บพลังงาน
ในแง่ของการวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่เก็บพลังงานและอุตสาหกรรม แบตเตอรี่โซเดียมไอออนที่พัฒนาโดยสถาบันฟิสิกส์แห่ง Chinese Academy of Sciences ได้เริ่มต้นเส้นทางสู่เชิงพาณิชย์เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด แบตเตอรี่โซเดียมไอออนไม่เพียงแต่มีขนาดเล็กกว่าเท่านั้น แต่ยังมีน้ำหนักเบากว่ามากด้วยความจุเท่าเดิมน้ำหนักของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนที่มีปริมาตรเท่ากันจะน้อยกว่า 30% ของน้ำหนักของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดสำหรับรถท่องเที่ยวไฟฟ้าความเร็วต่ำ ปริมาณไฟฟ้าที่เก็บไว้ในพื้นที่เดิมจะเพิ่มขึ้น 60%
ในปี 2011 Hu Yongsheng นักวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์ของ Chinese Academy of Sciences ซึ่งศึกษาร่วมกับนักวิชาการ Chen Liquan ได้นำทีมและเริ่มทำงานในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซเดียมไอออนหลังจากการวิจัยทางเทคนิคเป็นเวลา 10 ปี แบตเตอรี่โซเดียมไอออนได้รับการพัฒนา ซึ่งเป็นชั้นล่างสุดของการวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่โซเดียมไอออนในจีนและทั่วโลกและสาขาการประยุกต์ใช้ผลิตภัณฑ์อยู่ในตำแหน่งผู้นำ
เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ข้อดีที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนคือวัตถุดิบมีการกระจายอย่างกว้างขวางและมีราคาถูกวัตถุดิบในการผลิตวัสดุอิเล็กโทรดลบคือถ่านหินล้างราคาต่อตันน้อยกว่าหนึ่งพันหยวน ซึ่งต่ำกว่าราคากราไฟท์หลายหมื่นหยวนต่อตันมากวัสดุอีกชนิดหนึ่งคือโซเดียมคาร์บอเนตก็อุดมไปด้วยทรัพยากรและราคาถูกเช่นกัน
แบตเตอรี่โซเดียมไอออนไม่ไหม้ง่าย มีความปลอดภัยดี และสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิลบ 40 องศาเซลเซียสอย่างไรก็ตามความหนาแน่นของพลังงานไม่ดีเท่ากับแบตเตอรี่ลิเธียมปัจจุบันสามารถใช้ได้เฉพาะในรถยนต์ไฟฟ้าความเร็วต่ำ โรงไฟฟ้าเก็บพลังงาน และสาขาอื่นๆ ที่ต้องใช้ความหนาแน่นของพลังงานต่ำอย่างไรก็ตาม เป้าหมายของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนคือเพื่อใช้เป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน และได้มีการพัฒนาระบบโรงไฟฟ้ากักเก็บพลังงานขนาด 100 กิโลวัตต์ชั่วโมง
เกี่ยวกับทิศทางการพัฒนาในอนาคตของแบตเตอรี่พลังงานและแบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน Chen Liquan นักวิชาการของ Chinese Academy of Engineering เชื่อว่าความปลอดภัยและต้นทุนยังคงเป็นข้อกำหนดหลักสำหรับการวิจัยทางเทคนิคเกี่ยวกับแบตเตอรี่พลังงานและแบตเตอรี่กักเก็บพลังงานในกรณีของการขาดแคลนพลังงานแบบดั้งเดิม แบตเตอรี่เก็บพลังงานสามารถส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียนบนโครงข่ายไฟฟ้า ปรับปรุงความขัดแย้งระหว่างการใช้พลังงานสูงสุดและหุบเขา และสร้างโครงสร้างพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืน
[การสังเกตครึ่งชั่วโมง] เอาชนะ "จุดปวด" ของการพัฒนาพลังงานใหม่
ในข้อเสนอแนะของรัฐบาลกลางเกี่ยวกับ "แผนห้าปีฉบับที่ 14" ยานพาหนะพลังงานใหม่และพลังงานใหม่ พร้อมด้วยเทคโนโลยีสารสนเทศยุคใหม่ เทคโนโลยีชีวภาพ อุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ การบินและอวกาศ และอุปกรณ์ทางทะเล ได้รับการระบุว่าเป็นอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์ที่ต้องการ ที่จะถูกเร่งในเวลาเดียวกัน ชี้ให้เห็นว่ามีความจำเป็นที่จะต้องสร้างกลไกการเติบโตสำหรับอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์ และปลูกฝังเทคโนโลยีใหม่ ผลิตภัณฑ์ใหม่ รูปแบบธุรกิจใหม่ และโมเดลใหม่
ในโปรแกรมนี้ เราพบว่าสถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์และบริษัทอุตสาหกรรมกำลังใช้เส้นทางทางเทคนิคที่แตกต่างกันเพื่อเอาชนะ "จุดยุ่งยาก" ของการพัฒนาพลังงานใหม่ในปัจจุบัน แม้ว่าการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ในประเทศของฉันจะได้รับความได้เปรียบจากผู้เสนอญัตติรายแรก แต่ก็ยังเผชิญกับข้อบกพร่องในการพัฒนาและเทคโนโลยีหลักที่จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขเหล่านี้กำลังรอผู้กล้าที่จะปีนขึ้นไปด้วยสติปัญญาและเอาชนะด้วยความพากเพียร
เวลาโพสต์: 23 พ.ย.-2023