حالة تطبيق بطارية الطاقة الجديدة وتحليل تطويرها (II)

Lالإيثيوم Bتعقيم

مقدمة

مع الاهتمام المتزايد بقضايا الطاقة في جميع أنحاء العالم، جديد طاقة أصبحت تقنيات البطاريات تدريجياً الأولوية القصوى للبحث العلمي والتنمية الصناعية في مختلف البلدان في ظل خلفية تحول الطاقة والتنمية المستدامة. من بطاريات الليثيوم أيون التقليدية إلى خلايا وقود الهيدروجين الأكثر تطلعية، وبطاريات التدفق السائل، وما إلى ذلك، أظهرت أنواع مختلفة من البطاريات نطاقًا واسعًا من آفاق التطبيق في مجالات تخزين الطاقة والمركبات الكهربائية. لكن، هناك أيضًا الكثير التحديات والقيود، مثل كثافة الطاقة، ودورة الحياة، والتكلفة. لتعزيز تطوير مصادر الطاقة الجديدة بشكل أفضل، ستقوم هذه السلسلة بتقييم شامل للمزايا والعيوب وسيناريوهات التطبيق لكل نوع من تكنولوجيا البطاريات الجديدة السائدة، وتوفير مراجع وإرشادات قيمة للباحثين والممارسين الصناعيين، وتعزيز الابتكار المستمر في هذا المجال، والمساهمة في التنمية المستدامة للطاقة العالمية.

المقال الرئيسي

بطارية ليثيوم أيون هي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن ذات كثافة طاقة عالية، ومعدل تفريغ ذاتي منخفض، وخفيفة الوزن، وتتكون من قطب موجب، وقطب سالب، وإلكتروليت، وغشاء، وما إلى ذلك، والتي يتم تصنيع القطب الموجب والقطب السالب منها من مركبات الليثيوم. في مجال مركبات الطاقة الجديدة، تُستخدم بطاريات الليثيوم أيون على نطاق واسع في السيارات الكهربائية النقية والمركبات الكهربائية الهجينة، على سبيل المثال، تستخدم طرازات Tesla's Model S وModel X وModel 3 ونماذج أخرى بطاريات الليثيوم أيون كمصدر للطاقة. المصدر، تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بكثافة طاقة عالية وعمر طويل، ويمكنها توفير نطاق كافٍ للسيارات الكهربائية النقية، ويمكنها أيضًا توفير دعم طاقة فعال للتوصيل الإضافي hيمكن للمركبات ybrid أيضًا توفير دعم فعال للطاقة. كما بدأت بطاريات الليثيوم أيون في دخول مجال الرافعات الشوكية الكهربائية في العامين الماضيين، على سبيل المثال: أطلقت شركة BYD مركباتها الخاصة من الرافعات الشوكية الكهربائية الليثيوم أيون؛ الشركات المصنعة الأخرى للرافعات الشوكية الكهربائية مثل Linde هي أيضًا في طور التقدم ^[1].

تنقسم بطاريات الليثيوم حاليًا إلى بطاريات الليثيوم المنغنيز وبطاريات الليثيوم الثلاثية وبطاريات الليثيوم الحديدية. بطاريات الليثيوم المنغنيز غير مكلفة نسبيًا وتتمتع بأداء أمان جيد؛ فهي تتمتع بمزايا واضحة في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة، ويمكن أن تتمتع بكفاءة تزيد عن 90% عند تفريغها عند درجة حرارة 20 درجة مئوية تحت الصفر. ومع ذلك، فإن بطاريات الليثيوم والمنغنيز ذات درجات الحرارة المرتفعة ليست مناسبة للرافعات الشوكية الكهربائية. ومع ذلك، تتميز بطاريات الليثيوم المنغنيز بأداء ضعيف في درجات الحرارة العالية، ودورة حياة منخفضة، وقدرة مقارنة منخفضة، وتفريغ مضاعف ضعيف، مما يجعلها غير مناسبة كبطاريات بداية. مادة البطارية الثلاثية باهظة الثمن، وأداء السلامة ضعيف. في الوقت الحاضر، صناعة البطاريات الصينية ليست ناضجة في إتقان هذه المواد، ولكنها تتمتع بقدرة عالية ودورة حياة طويلة وأداء تفريغ مضاعف جيد. تحتوي بطارية LiFePO4 على العديد من الدورات (حوالي 2500 مرة)، وأداء جيد في درجات الحرارة العالية وقدرة تفريغ مضاعفة؛ ومع ذلك، فإن أداءها في درجات الحرارة المنخفضة ضعيف، ويمكن إظهار أدائها المتفوق في مجال السيارات الكهربائية.

من الجدول 2-2، يمكن ملاحظة أن بطاريات الرصاص الحمضية بالنسبة لبطاريات الليثيوم أيون، فإن العيب هو أن الطاقة المحددة للبطارية منخفضة، وعمر الدورة أقصر، وفي نفس الوقت في إنتاج واستخدام من المحتمل أن تتسبب العملية في تلوث الرصاص بالمعادن الثقيلة، ولكن لها مزايا معينة في تكاليف الإنتاج وقابلية الصيانة وكفاءة إعادة التدوير وأداء السلامة.

الجدول 2-2 جدول مقارنة معلمات الأداء الرئيسية لبطارية الرصاص الحمضية وبطارية الليثيوم

مراجع:

[1]碧雯.أفضل ما في الأمر هو الحصول على أفضل الأسعار[ي].时代汽车,2023,(21):95-97.