Trong tương lai, pin lithium vẫn sẽ thống trị năng lượng mới

Chúng ta có muốn sử dụng pin lithium luôn không?Có pin khác thay thế pin lithium không?Đây là một vấn đề của sự phát triển bền vững của công nghệ pin điện.

Thứ nhất, pin lithium sẽ tồn tại trong một thời gian dài. Giới hạn năng lượng cụ thể hiện tại của pin lithium là khoảng 300 watt-hours / kg, và pin lithium mới có thể đạt 350 đến 400 watt-hours / kg.Dự kiến thế hệ đầu tiên của pin hoàn toàn trạng thái rắn với năng lượng tương đương với pin lithium điện giải lỏng hiện có sẽ xuất hiện vào năm 2025Sau năm 2030, thế hệ thứ hai của pin trạng thái rắn đầy đủ với vật liệu tích cực và âm tính mới, năng lượng cụ thể đến 500 watt-giờ / kg, pin lithium-kiêu năng lượng cụ thể cao,pin kim loại và pin không khíHiệu suất gần đây của pin natri ion không thể đáp ứng các yêu cầu của xe có hiệu suất cao.Hiệu suất của pin natri và pin kali sẽ được cải thiện đáng kể, với năng lượng đặc tính khoảng 300 watt-hour / kg.

Từ góc độ phát triển bền vững của ngành công nghiệp pin, pin lithium vẫn chiếm ưu thế cho đến năm 2030.Dự báo gần như rằng thế hệ đầu tiên của pin trạng thái rắn (sau khi công nghiệp hóa) chiếm gần 1% thị trường vào khoảng năm 2030Sau năm 2035, thế hệ pin trạng thái rắn mới và pin kali, magiê, natri, lithium-kiêu và các loại pin khác sẽ ra thị trường.pin lithium-ion lỏng có thể giảm khoảng 20%.

Toàn bộ chuỗi thông minh pin là một xu hướng chính. Bây giờ tổng hợp vật liệu và thiết kế pin vẫn chủ yếu sử dụng "phương pháp thử nghiệm và sai lầm",dẫn đến việc sản xuất thực tế của pin là khó để đạt được công suất riêng lý thuyếtCác phương tiện thông minh có thể tối ưu hóa thêm thiết kế, chẳng hạn như sàng lọc vật liệu và thiết kế dựa trên gen vật liệu và trí tuệ nhân tạo,và sau đó sử dụng quản lý pin thông minh trong quá trình sản xuất và ứng dụng thông minh, và cuối cùng là tái chế thông minh, để thực hiện toàn bộ quá trình thông minh. Đây là ý tưởng trung tâm của kế hoạch pin của EU cho năm 2030.

Thông qua thiết kế thông minh, khoảng cách giữa hiệu suất pin thực tế và giá trị lý thuyết có thể được giảm một nửa.tái chế thông minh có thể làm cho tỷ lệ sử dụng nguyên liệu tái chế gần 100%, và giảm dấu chân carbon của vòng đời đầy đủ bằng 1 / 2.

Sạc siêu nhanh: nó nên được sử dụng chủ yếu cho nguồn điện tốc độ cao

Điều mà mọi người vẫn không hài lòng với xe điện là sạc không nhanh như tiếp nhiên liệu. Trong kỳ nghỉ Ngày Quốc khánh 2021,nhiều người dùng phàn nàn rằng xe điện đã trở thành "cha điện"Trong thực tế, pin năng lượng công suất cao có thể được sạc nhanh như tiếp nhiên liệu, nhưng nó thấp hơn năng lượng và không thể đáp ứng các yêu cầu về độ bền lâu.

Bây giờ có ngày càng nhiều xe điện với tầm bắn dài, được trang bị pin năng lượng mạnh nhấn mạnh năng lượng đặc trưng cao, vì vậy nó không dễ dàng sạc nhanh chóng.Ví dụ:Sạc siêu nhanh 350 kW, 5 phút sạc gần 30 độ điện, nhưng cũng để giải quyết nhiều vấn đề: tốc độ sạc quá lớn, pin không thể chịu đựng, dòng sạc quá lớn,xe không thể đứng; công suất sạc quá lớn, lưới điện không thể chịu được. Để làm được điều này, pin phải có khả năng sạc nhanh, tức là tỷ lệ sạc đỉnh cao;điện áp của hệ thống điện của xe nên được tăng lên 800 V để giảm tổng dòng sạc trong sạc siêu công suất; tốt nhất là xả pin lưu trữ năng lượng để đạt được công suất cao 350 kW để giảm tải lưới điện. Điều này giúp sạc siêu nhanh.

Một trong những khó khăn nhất là tiềm năng pin điện của việc sạc nhanh.lý do chính là sạc nhanh do mạch ngắn bên trongĐể đạt được mục đích này, ngoài việc phát triển công nghệ sạc nhanh không có lithium, nhưng cũng chọn phạm vi sạc siêu nhanh và phạm vi.5 phút là thích hợp cho an toàn., cuộc sống và sưởi ấm, và lợi nhuận vượt quá tổn thất.

Sạc siêu nhanh nên chủ yếu được sử dụng để sạc khẩn cấp trên đường cao tốc. Ví dụ, trong một chiếc xe có phạm vi 600 km, 5 phút là 200 km, đó là khoa học và hợp lý hơn.Ngoài ra, xem xét toàn bộ khí hậu, chẳng hạn như sưởi ấm vào mùa đông và phân tán nhiệt vào mùa hè. Vì vậy, nó phải được trang bị sưởi ấm nhanh, làm mát nhanh.

Làm thế nào để sạc siêu nhanh pin lưu trữ năng lượng dựa trên việc xả pin lưu trữ năng lượng đến từ đâu?Có hai cách, một là một trạm sạc trực tiếp với lưu trữ năng lượng,nhưng chi phí quá cao.; thứ hai là kết hợp với thay đổi sức mạnh, xu hướng thay đổi sức mạnh nhanh chóng của xe thương mại đã rất rõ ràng.

Nói chung, xe tải có lượng người tham gia cao, tải trọng và vận chuyển đường ngắn là phổ biến nhất, trong khi các khu vực khai thác mỏ, công trình xây dựng, nhà máy thép,cảng và như vậy là những gì phải được thực hiện đầu tiên, và chúng sẽ được mở rộng dần đến các thành phố và đường cao tốc trong tương lai.

Chúng tôi tin rằng sự kết hợp của sạc nhanh và thay đổi năng lượng nhanh, thay đổi nhanh xe tải, sạc nhanh xe hơi, thay thế năng lượng pin dự phòng để sạc nhanh xe,sẽ là một lợi thế bổ sung của giải pháp chia sẻ tài nguyênHơn nữa, thói quen sử dụng, tần suất và vị trí của trạm sạc nhanh và thay đổi nhanh này rất gần với việc tiếp nhiên liệu xe.các doanh nghiệp năng lượng rất phù hợp để xây dựng các trạm sạc nhanh và trạm nối thay đổi nhanh trong trạm xăng, đó là một mô hình kinh doanh tương đối hợp lý và hướng chuyển đổi cho họ, và có triển vọng lớn.

Tương tác mạng xe hơi: dự kiến sẽ hình thành một "thị trường chứng khoán xe điện" trong tương lai

Theo thống kê, 75% điện của xe điện gia đình được lấy bằng cách sạc chậm.sạc chậm sẽ mang lại áp lực lớn cho tải năng lượng, và thời đại của việc thanh toán không có trật tự đang kết thúc. Trong tương lai, nó sẽ bước vào giai đoạn thanh toán có trật tự,và việc sạc hậu trường sẽ được điều chỉnh theo phạm vi tải năng lượng thấp thông qua cơ chế giá điệnHiện tại, có một cuộc biểu diễn ở Thâm Quyến. Mạng thông tin để quản lý sạc sẽ thông minh gửi năng lượng sạc của lưới điện,và nguyên mẫu của Internet năng lượng dần dần xuất hiện.

Một phát triển khác là hai chiều: pin xe điện cả sạc và xả. Ví dụ, xe điện được kết nối với một tòa nhà để tạo thành một hệ thống năng lượng có thể cung cấp năng lượng cho một tòa nhà.Năng lượng gió và năng lượng quang điện biến động rất nhiều, có thể được lưu trữ đầu tiên khi chúng đủ, và sau đó được phát hành khi điện ngắn.sự khác biệt giá điện sẽ ngày càng lớn hơn, và giá trị của xe điện như các thiết bị lưu trữ năng lượng sẽ xuất hiện.

Vào năm 2025, công suất pin của xe pin sẽ vượt quá 2 tỷ kilowatt giờ. Dựa trên số lượng 300 triệu xe điện vào năm 2040, mỗi chiếc xe sẽ có 65 kilowatt giờ,tổng cộng khoảng 20 tỷ kilowatt-giờ điệnHệ thống lưu trữ năng lượng khổng lồ này sẽ tạo ra tiềm năng rất lớn để giảm phát thải carbon.Ước tính sơ bộ rằng tiềm năng giảm carbon của nó là 1 tỷ đến 2 tỷ tấn, một số lượng đáng kinh ngạc. Nói tóm lại, tiềm năng của lưu trữ năng lượng xe điện là rất lớn, và nó sẽ là một thị trường đại dương xanh khổng lồ.

Một số người có thể hỏi rằng những chiếc xe điện được phân tán, di động, sử dụng ngẫu nhiên và các thiết bị sạc không có ở khắp mọi nơi.

Đầu tiên, chúng ta cần phải đẩy nhanh sự phổ biến của các cơ sở sạc chậm. Tình trạng lý tưởng là cho chiếc xe được kết nối với lưới điện, để chức năng tương tác của lưu trữ năng lượng và lưới điện.Ví dụ:, sử dụng bộ sạc hai chiều, xe chỉ cần một ổ cắm thông minh để giải quyết vấn đề giải quyết.an toàn được đảm bảo, và chìa khóa là làm thế nào để thực hiện nó.

Trước năm 2025, chủ yếu là sạc có trật tự. Tương tác với các tòa nhà và mạng vi mô sẽ được phát triển từ năm 2025 đến năm 2030, và tương tác với mạng phân phối sau năm 2030.Từ quan điểm phân loại hệ thống, cấp dưới là các cơ sở phần cứng sạc và xả, cấp giữa là một số lượng lớn các bộ lưu trữ năng lượng xe điện và các bộ tổng hợp mạng vi mô,và cấp trên là nền tảng lập kế hoạch và quản lý sự can thiệp của chính phủ.

Hệ thống điện với năng lượng tái tạo là cơ thể chính sẽ chủ yếu được phân phối và định hướng thị trường.Lấy tiền và trả tiền giống như giao dịch chứng khoán., khi giá điện thấp và giá điện cao.Điều chỉnh tự động và cân bằng năng lượng gió dễ bay hơi và năng lượng tái tạo quang điện có thể được thực hiện thông qua các ưu đãi kinh tếĐối với các cá nhân, APP di động có thể được thực hiện, đó là tầm nhìn về tương lai xanh và thông minh trong thành phố.