مقدمة:
توجد حاليًا مشكلة شائعة في مركبات الطاقة الجديدة وبطارية الليثيومأسواق تخزين الطاقة، وهذا هو الخوف من البرد. ففي البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة، يتراجع أداء بطاريات الليثيوم بشكل كبير، مما يؤدي إلى خسائر كبيرة في الطاقة والقدرة، وصعوبات في الشحن، وما إلى ذلك، أو حتى توقفها عن العمل بشكل صحيح.
حيثما توجد تحديات، توجد أيضًا فرص هائلة للتطوير. صُممت بطارية شينغدونغ ليثيوم الفريدة من نوعها للعمل في درجات الحرارة المنخفضة. في الثامن من أغسطس، وخلال منتدى "المؤتمر البيئي لصناعة تخزين الطاقة في الصين 2024" الذي عُقد ضمن فعاليات معرض صناعة البطاريات وتخزين الطاقة العالمي 2024، أطلقت شينغدونغ ليثيوم أربع بطاريات عالية الأداء مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة، تتميز بكفاءة شحن وتفريغ قصوى تتجاوز 97%، مما يُعوض قصور بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم في درجات الحرارة المنخفضة، ويضمن تشغيلها بكفاءة واستقرار في ظروف الطقس البارد.
كيف يمكن التغلب على انخفاض درجة حرارة بطارية الليثيوم؟
في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة، يتباطأ معدل التفاعل الكيميائي داخل البطارية، وتقل سرعة حركة الأيونات في الإلكتروليت، مما يؤثر علىبطاريات الليثيومكفاءة الشحن والتفريغ. بالإضافة إلى ذلك، قد تتسبب درجات الحرارة المنخفضة في تغييرات في بنية المواد داخل البطارية، مما يؤثر على أدائها وعمرها الافتراضي. صرّح لي جيا، رئيس قسم الأعمال الدولية لبطاريات الليثيوم في شركة شينغدونغ، بأن حل مشكلة أداء البطاريات في درجات الحرارة المنخفضة يكمن في تطوير مواد تتحمل درجات الحرارة المنخفضة.
انطلاقاً من المواد والجوانب الأخرى، تغلبت شركة شينغدونغ لبطاريات الليثيوم على الصعوبات ونجحت في تطوير عدد من التقنيات الحاصلة على براءات اختراع. كما نجحت في الإنتاج الضخم لأربع بطاريات منخفضة الحرارةبطاريات الليثيوميمكن شحنها وتفريغها في بيئات ذات درجات حرارة منخفضة تبلغ -20 درجة مئوية، -25 درجة مئوية، -30 درجة مئوية، و-35 درجة مئوية، بسعة تتراوح من 206 أمبير/ساعة إلى 314 أمبير/ساعة، وكفاءات شحن وتفريغ مقابلة تزيد عن 97%، 95%، 95%، و90% على التوالي، مما يجعلها رائدة في الصناعة.
إذا دققنا النظر في سرّ هذا الابتكار، فسنجد أن المزيج الذهبي لبطارية ليثيوم شينغدونغ "4+N" لعب دورًا لا غنى عنه. يشير الرقم 4 إلى التقنيات الأساسية الأربع، بينما يشير الرقم N إلى التقنيات المتعددة الحاصلة على براءات اختراع والمستخدمة مجتمعة.
1. من خلال دمج أنابيب الكربون النانوية والجرافين،بطارية الليثيوميتم تقليل المعاوقة بشكل كبير، والمقاومة الداخلية ≤0.25 ملي أوم، ويتحسن أداء المعدل بشكل كبير، ويمكنه دعم تيار تفريغ فوري 15C؛
2. تم اعتماد تقنية طلاء الحجاب الحاجز الحاصلة على براءة اختراع لجعل قطعة القطب ملتصقة بشكل كبير أثناء التشغيل، مما يحسن بشكل فعال سلامة البطارية وأداء الدورة؛
3. تم اعتماد الإلكتروليت الهلامي الحاصل على براءة اختراع في الموقع، وتمت إضافة المحفز والمخثر المتوافق مع بطارية فوسفات الحديد الليثيوم لجعل البطارية أكثر مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة، ويمكن أن يصل نطاق درجة حرارة تشغيل البطارية إلى -35 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية؛
4. تم اعتماد عملية التكديس، مقارنة بعملية اللف التقليدية، حيث انخفضت المقاومة الداخلية بنسبة 30٪، مع استقرار هيكلي أفضل، وأمان أعلى، وعمر دورة أطول، وكثافة طاقة ≥180 واط ساعة / كجم؛
5. مع 43 براءة اختراع، يتم اعتماد نظام فوسفات الحديد الليثيوم، بالإضافة إلى عمليات فريدة، ويتم استخدام خطوط الإنتاج الآلية بالكامل وخطوط الإنتاج عالية الدقة لضمان الاتساق العالي لخلايا البطارية، وسيعزز ذلك التحديث المستمر وتكرار المنتجات.
التأثير على صناعة بطاريات الليثيوم
على المستوى التقني، تستطيع معظم البطاريات المتوفرة في السوق حاليًا العمل في درجات حرارة تتراوح بين -20 درجة مئوية و60 درجة مئوية، بينما تتميز بطارية شينغدونغ الليثيوم بانخفاض درجة الحرارةبطارية الليثيوميمكن تشغيلها في نطاق درجة حرارة يتراوح بين -35 درجة مئوية و60 درجة مئوية، وهو ما من شأنه أن يحفز تحديث وتطوير تكنولوجيا البطاريات منخفضة الحرارة مرة أخرى ويأخذ زمام المبادرة؛
على مستوى الصناعة، تتصدى شركة شينغدونغ لبطاريات الليثيوم بنشاط لمشكلة البطاريات منخفضة الحرارة وتطلق منتجات رائدة في هذا المجال. ومن بينها، بطارية تعمل بدرجة حرارة منخفضة تصل إلى -35 درجة مئويةبطارية الليثيومتتمتع بكفاءة شحن وتفريغ تزيد عن 90٪، وهو ما لا يشكل ميزة تنافسية فحسب، بل يعني أيضًا أن الصناعة ستحقق بالفعل حقوقًا متساوية في القوة في الشمال والجنوب، مما يمثل علامة فارقة أخرى في تطوير تكنولوجيا البطاريات؛
على مستوى السوق، يتمثل أحد التحديات التي تواجه المعدات العسكرية العاملة على ارتفاعات عالية في أن انخفاض درجات الحرارة على ارتفاعات الطيران قد يؤدي إلى تراجع أداء البطاريات. وتبذل المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة شتاءً، مثل منغوليا الداخلية وشينجيانغ، جهودًا حثيثة لتعزيز إنشاء مناجم صديقة للبيئة. أما الأسواق الخارجية، كأوروبا والولايات المتحدة، فتعاني من مناخ شتوي قاسٍ، وضعف في قدرات تنسيق الشبكات الكهربائية، وارتفاع أسعار الكهرباء. لذا، يحتاج السكان إلى أنظمة تخزين طاقة مناسبة لدرجات الحرارة المنخفضة لضمان استقرار استهلاك الكهرباء خلال فصل الشتاء.
الطلب في السوق على أجهزة عالية الأداء ذات درجات حرارة منخفضةبطاريات الليثيومالأمر ملح للغاية، وبطاريات شينغدونغ ليثيوم ذات درجة الحرارة المنخفضة لا تستطيع فقط تلبية احتياجات سيناريوهات الاستخدام المذكورة أعلاه بشكل كامل، ولكنها أيضًا تم إنتاجها بكميات كبيرة ويمكن استخدامها بسرعة.
على صعيد خفض التكاليف البيئية، لا سبيل لتسريع تطوير إنتاجية عالية الجودة وتحقيق أهداف "خفض الانبعاثات الكربونية المزدوجة" إلا من خلال دفع عجلة الابتكار التكنولوجي والصناعي. تتجاوز بطاريات شينغدونغ ليثيوم منخفضة الحرارة القيود المفروضة على استخدامها، ويمكن استخدامها على نطاق واسع في تزويد المعدات الهندسية الثقيلة بالطاقة الكهربائية، فضلاً عن تخزين الطاقة في المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة حول العالم.
خاتمة
إجمالي،شركات بطاريات الليثيوملقد استجابت الشركة بفعالية لتحديات السوق، ساعيةً باستمرار إلى التحسين والتطوير، وموفرةً حلولاً تقنية مبتكرة وأكثر فعالية من حيث التكلفة لتلبية احتياجات سوق بطاريات الليثيوم عالية الأداء. انطلاقاً من فهم احتياجات العملاء، تعمل الشركة جاهدةً من أجل التنمية المستدامة للصناعة في المستقبل. وهذا هو جوهر التطور التكنولوجي وجماله.
إذا كانت لديكم أي أسئلة أو ترغبون في معرفة المزيد، فلا تترددوا في التواصل معنا.تواصل معنا.
طلب عرض أسعار:
جاكلين:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
سكري:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
نانسي:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
تاريخ النشر: 11 سبتمبر 2024