في المستقبل، ستظل بطاريات الليثيوم تهيمن على الطاقة الجديدة

هل نريد دائما استخدام بطاريات الليثيوم؟هل ستكون هناك بطاريات أخرى لتحل محل بطاريات الليثيوم؟هذه مشكلة التنمية المستدامة لتكنولوجيا بطاريات الطاقة.

أولاً ، ستستمر بطاريات الليثيوم لفترة طويلة. الحد الحالي للطاقة المحددة للبطارية الليثيومية حوالي 300 واط / ساعة / كيلوغرام ، ويمكن أن تصل بطارية الليثيوم الجديدة إلى 350 إلى 400 واط / ساعة / كيلوغرام.من المتوقع أن يظهر الجيل الأول من البطاريات الصلبة بالكامل مع طاقة تعادل تقريباً بطاريات الليثيوم الالكتروليت السائل الحالية في عام 2025بعد عام 2030، الجيل الثاني من بطاريات الحالة الصلبة الكاملة مع مواد إيجابية وسلبية جديدة، الطاقة المحددة إلى 500 واط / ساعة / كجم، بطاريات الليثيوم الكبريت عالية الطاقة المحددة،بطاريات معدنية وهواءلا يمكن لأداء بطارية الأيونات الصوديوم الحديث أن يلبي متطلبات المركبات عالية الأداء. من المتوقع أنه بحلول عام 2035،سيتم تحسين أداء بطاريات الصوديوم والبطاريات البوتاسيوم بشكل كبير، مع طاقة محددة حوالي 300 واط / ساعة / كجم.

من وجهة نظر التنمية المستدامة لصناعة البطاريات ، لا تزال بطاريات الليثيوم مهيمنة حتى عام 2030.من المتوقع تقريبًا أن يشكل الجيل الأول من بطاريات الحالة الصلبة بالكامل (بعد التصنيع) ما يقرب من 1٪ من السوق في حوالي عام 2030.بعد عام 2035، سيأتي الجيل الجديد من بطاريات الحالة الصلبة وبطاريات البوتاسيوم والمغنيسيوم والصوديوم والليثيوم والكبريت وغيرها من البطاريات إلى السوق.بحلول عام 2050،بطاريات الليثيوم الأيون السائل يمكن أن تقل بنحو 20%.

السلسلة بأكملها من الذكاء البطارية هو اتجاه رئيسي. الآن توليف المواد وتصميم البطارية لا تزال تستخدم أساسا "طريقة التجربة والخطأ"مما يؤدي إلى إنتاج البطارية الفعلي من الصعب تحقيق القدرة النظرية المحددةيمكن للوسائل الذكية تحسين التصميم بشكل أكبر، مثل فحص المواد والتصميم القائم على جينوميات المواد والذكاء الاصطناعي،ومن ثم استخدام إدارة البطارية الذكية في عملية التصنيع الذكي والتطبيق، وأخيراً إعادة التدوير الذكي، لتحقيق العملية الكاملة من الذكاء.هذه هي الفكرة المركزية لخطة البطارية للاتحاد الأوروبي لعام 2030.

من خلال التصميم الذكي، يمكن تقليل الفجوة بين أداء البطارية الفعلي والقيمة النظرية إلى النصف،إعادة التدوير الذكي يمكن أن يجعل معدل استخدام المواد الخام المعاد تدويرها قريب من 100٪، وتقليل البصمة الكربونية من دورة الحياة الكاملة بنسبة 1 / 2. إمكانات التكنولوجيا هائلة، وتطوير مستدام من بطاريات الطاقة مضمونة.

شحن فائق السرعة: يجب استخدامه بشكل رئيسي لتزويد الطاقة عالية السرعة

ما لا يزال الناس غير راضين عن السيارات الكهربائية هو أن الشحن ليس سريعًا مثل التزود بالوقود.خلال عطلة اليوم الوطني لعام 2021،العديد من المستخدمين اشتكوا من أن السيارات الكهربائية أصبحت "آباء الكهرباء"في الواقع ، يمكن شحن بطارية الطاقة عالية الطاقة بسرعة مثل التزود بالوقود ، ولكنها أقل من الطاقة ولا يمكن أن تلبي متطلبات الصمود الطويل.

الآن هناك المزيد والمزيد من السيارات الكهربائية ذات المدى الطويل، مجهزة ببطاريات طاقة الطاقة التي تؤكد على الطاقة المحددة العالية، لذلك ليس من السهل شحنها بسرعة.شحن فائق السرعة 350 كيلوواط، 5 دقائق الشحن بالقرب من 30 درجة من الكهرباء، ولكن أيضا لحل العديد من المشاكل: معدل الشحن كبير جدا، والبطارية لا يمكن أن تحمل،السيارة لا تستطيع الوقوف· إن قوة الشحن كبيرة جداً، الشبكة الكهربائية لا تستطيع الوقوف.لهذا الغرض، يجب أن يكون للبطارية نفسها قدرة شحن سريعة، أي نسبة شحن ذروة عالية.يجب زيادة فولتاج النظام الكهربائي للسيارة إلى 800 فولت لتقليل إجمالي تيار الشحن في شحن طاقة فائقةمن الأفضل تفريغ بطارية تخزين الطاقة لتحقيق طاقة عالية تبلغ 350 كيلوواط لتقليل حمولة شبكة الكهرباء. وهذا يجعل من شحن فائق السرعة.

واحدة من أصعبها هي إمكانات بطارية الطاقة من الشحن السريع نفسها.السبب الرئيسي هو أن الشحن السريع بسبب الدائرة القصيرة الداخليةولهذا الغرض، بالإضافة إلى تطوير تكنولوجيا الشحن السريع الخالية من الليثيوم، ولكن أيضا اختيار نطاق الشحن فائق السرعة ومدى.5 دقائق مناسبة للسلامة، الحياة والتدفئة، والربح يفوق الخسارة.

يجب استخدام الشحن السريع بشكل رئيسي لإعادة الشحن الطارئ على الطريق السريع. على سبيل المثال، في سيارة ذات مدى 600 كيلومتر، 5 دقائق هي 200 كيلومتر، وهو أمر أكثر علمية ومعقولة.بالإضافة إلى، النظر في المناخ بأكمله، مثل التدفئة في فصل الشتاء وتبديد الحرارة في فصل الصيف.

من أين يأتي شحن بطارية تخزين الطاقة بسرعة فائقة بناءً على تفريغ بطارية تخزين الطاقة؟ هناك طريقتان، أحدهما محطة شحن مباشرة مع تخزين الطاقة،لكن التكلفة مرتفعة جداًوالثاني هو الجمع مع تغيير السلطة، كان اتجاه تغيير السلطة السريعة من المركبات التجارية واضحة جدا.

بشكل عام، الشاحنات ذات الحشود الكبيرة والحمولة الثقيلة والنقل لمسافات قصيرة هي الأكثر شعبية، في حين أن مناطق التعدين ومواقع البناء ومصانع الصلبالموانئ وهلم جرا ما يجب القيام به أولا، وسيتم توسيعها تدريجيا إلى المدن والطرق السريعة في المستقبل.

نحن نعتقد أن مزيج من الشحن السريع وتغيير الطاقة السريعة، شاحنة تغيير سريع، شحن السيارات السريعة،ستكون مزايا مكملة من حل مشاركة المواردعلاوة على ذلك ، فإن عادات الاستخدام وتكرار وموقع محطة الشحن السريع وتغيير السريع هذه قريبة جدًا من محطة التزود بالوقود للسيارة.شركات الطاقة مناسبة جدا لبناء محطات شحن سريعة وتغيير محطات الارتباط السريعة في محطات الوقود، وهو نموذج تجاري معقول نسبيا واتجاه التحول بالنسبة لهم، وله آفاق كبيرة.

تفاعل شبكة السيارات: من المتوقع أن تشكل "سوق أسهم السيارات الكهربائية" في المستقبل

ووفقًا للإحصاءات، يتم الحصول على 75% من الكهرباء في السيارات الكهربائية المنزلية من خلال الشحن البطيء.الشحن البطيء سيجلب ضغطا كبيرا على حمولة الطاقة، وعصر التهمة الفوضوية يقترب من نهايته. في المستقبل، فإنه سيدخل مرحلة التهمة المنظمة،وسيتم تعديل تكلفة خلف الكواليس إلى نطاق منخفض من حمولة الطاقة من خلال آلية أسعار الكهرباءفي الوقت الحاضر، هناك عرض في شنتشن. شبكة المعلومات لإدارة الشحن سوف تنقل ذكاء طاقة الشحن من شبكة الكهرباء،و النموذج الأولي لإنترنت الطاقة يظهر تدريجيا.

وهناك أيضاً تطور ثنائي الاتجاه: بطاريات السيارات الكهربائية تشحن وتفريغ على حد سواء. على سبيل المثال، يتم توصيل السيارات الكهربائية بمبنى لتشكيل نظام طاقة يمكنه تشغيل مبنى.طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية تتقلب بشكل كبير، والتي يمكن تخزينها أولا عندما تكون كافية، ومن ثم إطلاقها عندما تكون القوة قصيرة.الفرق في أسعار الكهرباء سيكون أكبر وأكبر، والقيمة للسيارات الكهربائية كأجهزة تخزين الطاقة سوف تظهر.

في عام 2025، سيزيد سعة بطارية السيارات البطارية عن 2 مليار كيلوواط/ساعة. بناءً على عدد 300 مليون سيارة كهربائية في عام 2040، كل سيارة تبلغ 65 كيلوواط/ساعة،ما مجموعه حوالي 20 مليار كيلوواط ساعة من الكهرباء، وهو إجمالي الكهرباء التي تحتاجها الصين في اليوم. هذا النظام الضخم لتخزين الطاقة سوف يولد إمكانات هائلة للحد من انبعاثات الكربون.التقديرات الأولية أن إمكانية تخفيض الكربون هي 1 إلى 2 مليار طن، كمية مذهلة. باختصار، إمكانات تخزين الطاقة من المركبات الكهربائية كبيرة، وسوف تكون سوق كبيرة في المحيط الأزرق.

قد يسأل بعض الناس إن كانت السيارات الكهربائية متناثرة، متنقلة، تستخدم بشكل عشوائي، وأجهزة الشحن ليست في كل مكان. كيف يمكن تحقيق هذه النتيجة المثالية؟

أولاً، نحن بحاجة إلى تسريع شعبية مرافق الشحن البطيء. الحالة المثالية هي أن تكون السيارة متصلة بالشبكة، بحيث تكون الوظيفة التفاعلية لتخزين الطاقة والشبكة.مثلاًمن الناحية التقنية، طالما أن هناك معايير ومعايير،السلامة مضمونة، والمفتاح هو كيفية تنفيذها.

قبل عام 2025 ، هو بشكل رئيسي شحن منظم. سيتم تطوير التفاعل مع المباني والشبكات الصغيرة من عام 2025 إلى عام 2030 ، والتفاعل مع شبكة التوزيع بعد عام 2030.من منظور تصنيف النظام، المستوى السفلي هو مرافق الأجهزة لشحن وتفريغ، والمستوى الأوسط هو عدد كبير من تخزين الطاقة للسيارات الكهربائية وتجميعات الشبكات الصغيرة،والطابق العلوي هو منصة جدولة وإدارة التدخل الحكومي.

نظام الطاقة مع الطاقة المتجددة كجسم رئيسي سيتم توزيعه بشكل رئيسي وتوجيه السوق.التحميل والإفراج هو مثل تداول الأسهم، عندما يكون سعر الكهرباء منخفضاً وسعر الكهرباء مرتفع.يمكن تحقيق تعديل تلقائي وتوازن طاقة الرياح المتطايرة والطاقة الشمسية المتجددة من خلال الحوافز الاقتصاديةوبالنسبة للأفراد، يمكن أن يتم تطبيق تطبيقات الهاتف المحمول، وهو رؤية للمستقبل الأخضر والذكاء في المدينة.