در آینده، باتری های لیتیوم همچنان بر انرژی جدید تسلط خواهند داشت

آیا ما می خواهیم همیشه از باتری های لیتیوم استفاده کنیم؟ آیا باتری های دیگری برای جایگزینی باتری های لیتیوم وجود خواهند داشت؟ این یک مشکل توسعه پایدار فناوری باتری قدرت است.

اول، باتری های لیتیوم برای مدت طولانی دوام خواهند داشت. محدوده انرژی مشخص فعلی باتری لیتیوم حدود 300 وات ساعت / کیلوگرم است و باتری جدید لیتیوم می تواند به 350 تا 400 وات ساعت / کیلوگرم برسد.انتظار می رود که اولین نسل باتری های کاملا جامد با انرژی تقریباً معادل باتری های لیتیوم الکترولیت مایع موجود در سال 2025 ظاهر شودپس از سال 2030، نسل دوم باتری های حالت جامد کامل با مواد مثبت و منفی جدید، انرژی خاص به 500 وات ساعت / کیلوگرم، باتری های لیتیوم گوگرد با انرژی خاص بالا،باتری های فلزی و هواعملکرد اخیر باتری یون سدیم نمی تواند نیازهای وسایل نقلیه با عملکرد بالا را برآورده کند. انتظار می رود تا سال 2035،عملکرد باتری های سدیم و باتری های پتاسیم به شدت بهبود می یابد، با انرژی خاص حدود 300 وات ساعت / کیلوگرم.

از منظر توسعه پایدار صنعت باتری، باتری های لیتیوم تا سال 2030 همچنان غالب هستند.تقریباً پیش بینی می شود که نسل اول باتری های تمام جامد (پس از صنعتی شدن) تقریباً 1٪ از بازار را در حدود سال 2030 تشکیل می دهد.پس از سال 2035، نسل جدیدی از باتری های جامد و باتری های پتاسیم، منیزیم، سدیم، لیتیوم-کبر و سایر باتری ها وارد بازار خواهند شد. تا سال 2050،باتری های لیتیوم یون مایع ممکن است حدود 20 درصد کاهش یابد..

کل زنجیره هوش باتری یک روند عمده است. اکنون سنتز مواد و طراحی باتری هنوز به طور عمده از "روش آزمایش و خطا" استفاده می کنند.که منجر به تولید واقعی باتری می شود، دستیابی به ظرفیت خاص نظری دشوار است.روش های هوشمند می توانند طراحی را بیشتر بهینه کنند، مانند غربالگری مواد و طراحی مبتنی بر ژنومیک مواد و هوش مصنوعی،و سپس با استفاده از مدیریت باتری هوشمند در فرآیند تولید و کاربرد هوشمنداین ایده اصلی برنامه باتری اتحادیه اروپا برای سال 2030 است.

از طریق طراحی هوشمند، شکاف بین عملکرد واقعی باتری و ارزش نظری می تواند به نصف کاهش یابد،بازیافت هوشمند می تواند نرخ استفاده از مواد اولیه بازیافت شده را نزدیک به 100٪ کند، و ردپای کربن کل چرخه عمر را به نصف کاهش می دهد. پتانسیل فناوری بسیار بزرگ است و توسعه پایدار باتری های قدرت تضمین شده است.

شارژ فوق العاده سریع: باید عمدتا برای تامین برق با سرعت بالا استفاده شود

چیزی که مردم هنوز از اتومبیل های الکتریکی راضی نیستند این است که شارژ آن به سرعت سوخت گیری نیست. در تعطیلات روز ملی 2021،بسیاری از کاربران شکایت کردند که اتومبیل های الکتریکی به "پدران الکتریکی" تبدیل شده انددر واقع، باتری با قدرت بالا می تواند به سرعت به عنوان سوخت گیری شارژ شود، اما انرژی کمتری دارد و نمی تواند الزامات دوام طولانی را برآورده کند.

در حال حاضر تعداد بیشتری از اتومبیل های الکتریکی با برد طولانی وجود دارد که با باتری های انرژی قدرت مجهز هستند که بر انرژی خاص بالا تاکید دارند، بنابراین شارژ سریع آسان نیست.۳۵۰ کیلو وات شارژ فوق سریع، 5 دقیقه شارژ نزدیک به 30 درجه برق، اما همچنین برای حل بسیاری از مشکلات: نرخ شارژ بیش از حد بزرگ است، باتری نمی تواند ایستاده، جریان شارژ بیش از حد بزرگ است،ماشين نمي تونه وايسه: قدرت شارژ بیش از حد بزرگ است، شبکه برق نمی تواند دوام بیاورد. برای این منظور، خود باتری باید ظرفیت شارژ سریع داشته باشد، یعنی نسبت شارژ اوج بالا؛ولتاژ سیستم الکتریکی خودرو باید به 800 ولت افزایش یابد تا کل جریان شارژ در شارژ فوق العاده با قدرت بالا کاهش یابد.برای کاهش بار شبکه برق، بهتر است باتری ذخیره انرژی را تخلیه کنید تا به قدرت بالای 350 کیلو وات برسید. این کار باعث می شود که شارژ فوق العاده سریع باشد.

یکی از سخت ترین مشکلات این است که باتری قدرت از خود شارژ سریع است.دلیل اصلی این است که شارژ سریع ناشی از مدار کوتاه داخلیبرای این منظور، علاوه بر توسعه فناوری شارژ سریع بدون لیتیوم، اما همچنین طیف و محدوده شارژ فوق سریع را انتخاب کنید.پنج دقيقه براي امنيت مناسب است، عمر و گرما و سود از ضرر بیشتر است.

شارژ فوق سریع باید عمدتا برای شارژ اضطراری در بزرگراه استفاده شود. به عنوان مثال، در یک ماشین با محدوده 600 کیلومتر، 5 دقیقه 200 کیلومتر است، که علمی تر و منطقی تر است.علاوه بر اين، کل آب و هوا را در نظر بگیرید، مانند گرمایش در زمستان و گرمایش در تابستان. بنابراین باید با گرمایش سریع، خنک شدن سریع مجهز شود.

شارژ فوق العاده سریع باتری ذخیره سازی انرژی بر اساس تخلیه باتری ذخیره سازی انرژی از کجا می آید؟ دو راه وجود دارد، یکی یک ایستگاه شارژ مستقیم با ذخیره سازی انرژی،اما هزینه اش خیلی بالاستدوم این است که در ترکیب با تغییر قدرت، روند تغییر سریع قدرت وسایل نقلیه تجاری بسیار آشکار بوده است.

به طور کلی، کامیون هایی که تعداد زیادی از افراد را در آن حمل می کنند، حمل و نقل سنگین و حمل و نقل کوتاه مدت محبوب هستند، در حالی که مناطق معدن، محل های ساختمانی، کارخانه های فولاد،بندرها و غیره چیزی است که باید در ابتدا انجام شود، و در آینده به تدریج به شهرها و جاده های سریع السیر گسترش خواهند یافت.

ما معتقدیم که ترکیب شارژ سریع و تغییر سرعت برق، تغییر سریع کامیون، شارژ سریع ماشین، جایگزین کردن برق باتری آماده برای شارژ سریع ماشین،خواهد بود یک مزیت مکمل از راه حل به اشتراک گذاری منابععلاوه بر این، عادت استفاده، فرکانس و محل این ایستگاه شارژ سریع و تغییر سریع بسیار نزدیک به سوخت سوخت خودرو است.شرکت های انرژی برای ساخت ایستگاه های شارژ سریع و تغییر سریع در ایستگاه های بنزین بسیار مناسب هستند، که یک مدل کسب و کار نسبتا منطقی و جهت تحول برای آنها است و چشم انداز خوبی دارد.

تعامل شبکه خودرو: انتظار می رود در آینده یک "بازار سهام خودروهای الکتریکی" ایجاد شود

بر اساس آمار، ۷۵ درصد از برق خودروهای برقی خانگی از طریق شارژ آهسته به دست می آید.شارژ آهسته فشار زیادی به بار قدرت خواهد آورد، و عصر پرداخت رسمي به پایان می رسد. در آینده، به مرحله پرداخت رسمي وارد خواهد شد،و شارژ پشت صحنه به محدوده کم بار قدرت از طریق مکانیسم قیمت برق تنظیم خواهد شددر حال حاضر، یک نمایش در شنژن وجود دارد. شبکه اطلاعاتی برای مدیریت شارژ به طور هوشمندانه انرژی شارژ شبکه برق را ارسال می کند،و نمونه اولیه اینترنت انرژی به تدریج ظاهر می شود.

یکی دیگر از توسعه دو طرفه است: باتری های خودروهای الکتریکی هم شارژ و هم تخلیه می شوند. به عنوان مثال، اتومبیل های الکتریکی به یک ساختمان متصل می شوند تا یک سیستم انرژی را تشکیل دهند که می تواند یک ساختمان را تغذیه کند.انرژی بادی و تولید انرژی فتوولتائیک به شدت نوسان می کند، که می توانند ابتدا زمانی که آنها کافی هستند ذخیره شوند و سپس زمانی که قدرت کم است آزاد شوند.تفاوت قیمت برق بزرگتر و بزرگتر خواهد شد، و ارزش وسایل نقلیه الکتریکی به عنوان دستگاه های ذخیره انرژی ظاهر می شود.

در سال 2025، ظرفیت باتری خودروهای باتری بیش از 2 میلیارد کیلووات ساعت خواهد بود. بر اساس تعداد 300 میلیون خودرو برقی در سال 2040، هر خودرو 65 کیلووات ساعت است.در مجموع حدود 20 میلیارد کیلووات ساعت برقاین سیستم بزرگ ذخیره سازی انرژی پتانسیل عظیمی برای کاهش انتشار کربن را ایجاد خواهد کرد.برآوردهای اولیه نشان می دهد که پتانسیل کاهش کربن آن 1 تا 2 میلیارد تن استبه طور خلاصه، پتانسیل ذخیره سازی انرژی خودروهای الکتریکی بسیار زیاد است و این یک بازار بزرگ اقیانوس آبی خواهد بود.

برخی ممکن است بپرسند که خودروهای الکتریکی پراکنده، متحرک، به صورت تصادفی استفاده می شوند و دستگاه های شارژ در همه جا وجود ندارند. این نتیجه ایده آل چگونه حاصل می شود؟

اول، ما باید سرعت بخشیدن به تسهیلات شارژ آهسته را افزایش دهیم. وضعیت ایده آل این است که ماشین به شبکه متصل شود، به طوری که عملکرد تعاملی ذخیره سازی انرژی و شبکه.برای مثالاز نظر فنی، تا زمانی که استانداردها و هنجارها وجود داشته باشند،ایمنی تضمین شده است، و کلید این است که چگونه آن را اجرا کنیم.

قبل از سال 2025، این عمدتا شارژ منظم است. تعامل با ساختمان ها و شبکه های کوچک از سال 2025 تا 2030 و تعامل با شبکه توزیع پس از سال 2030 توسعه خواهد یافت.از منظر طبقه بندی سیستم، سطح پایین، امکانات سخت افزاری شارژ و تخلیه است، سطح وسط، تعداد زیادی از ذخیره سازی انرژی خودروهای الکتریکی و جمع آوری میکرو شبکه است.و سطح بالاتري پلتفرم برنامه ريزي و مديريت مداخله دولت است.

سیستم برق با انرژی تجدیدپذیر به عنوان بدن اصلی عمدتا توزیع شده و بازار گرا خواهد بود. شارژ و تخلیه وسایل نقلیه الکتریکی یک بازار خواهد بود.پرداخت و تخليه مثل معامله سهام است، زمانی که قیمت برق پایین است و قیمت برق بالا است.تعدیل خودکار و تعادل انرژی باد فرسوده و انرژی تجدید پذیر فتوولتائیک می تواند از طریق انگیزه های اقتصادی تحقق یابدبرای افراد، اپلیکیشن موبایل می تواند انجام شود، که چشم انداز آینده سبز و هوشمند در شهر است.