Chinas Lithiumbatterieindustrie ist bereits die weltweit erste! Warum sagst du das?

Der Nobelpreis für Chemie 2019 wurde an die amerikanischen Wissenschaftler John Goodenough, Stanley Whitingham und den japanischen Wissenschaftler Yoshino Akira für ihre Beiträge auf dem Gebiet der Forschung und Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien verliehen. Die Lithiumbatterie, diese leichte, wiederaufladbare und leistungsstarke Batterie, hat das Leben der Menschen verändert und es ermöglicht, eine Gesellschaft aufzubauen, die keine fossilen Brennstoffe verwendet.

Aber wer kann sich das vorstellen? Nach der ersten Industrialisierung von Lithium-Ionen-Batterien in Japan im Jahr 1991 schrumpfte sie weiter. Stattdessen verstärkte China diese Branche Schritt für Schritt und wurde die weltweit erste. Was ist in der Mitte passiert? Lithium-Ionen-Batterien haben eine neue wiederaufladbare Welt für die Menschheit geschaffen, und der auf Lithium-Ionen-Batterien basierende Plan \"Electric China\" hilft uns, unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen loszuwerden.

Heutzutage stehen Lithium-Ionen-Batterien jedoch auch vor vielen praktischen Herausforderungen: Von Zeit zu Zeit ereignen sich Sicherheitsunfälle, die Lebensdauer ist begrenzt und die Energiedichte nähert sich der Obergrenze. Wie sieht die Zukunft von Lithium-Ionen-Batterien aus? Wer ist angesichts der neuen Kräfte von Festkörperbatterien, Natriumionenbatterien und Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzellen die ultimative Batterie für die Zukunft?

Bereits 2001 waren die Lithiumbatterien für Kraftfahrzeuge nicht optimistisch. Chen Liquan, der zum Akademiker der Chinesischen Akademie für Ingenieurwissenschaften gewählt wurde, fragte Wan Gang, der zu dieser Zeit der Hauptleiter des Elektrofahrzeugprojekts des 863-Programms war: \"Ich hoffe, Lithium-Ionen-Batterien eine Chance zu geben.\" Zehn Jahre später studierte er erfolgreich Lithium-Batterie-Materialien, die einst marginalisiert waren. Die Industrialisierung unpopulärer Disziplinen hat die wissenschaftlichen, technischen und technischen Probleme der Massenproduktion von Lithium-Ionen-Batterien gelöst und eine umfassende Umstellung der Lithium-Ionen-Batterien von \"Made in China\" auf \"Made in China\" zur Förderung Chinas erreicht Die Lithiumbatterieindustrie hat traditionelle Mächte wie Japan und Südkorea von parallel zu führend übertroffen. 2007 gewann Chen Liquan den Lifetime Achievement Award der International Battery Materials Association. Seine Forschungen zu Festkörper-Lithiumbatterien, Lithium-Schwefel-Batterien, Lithium-Luft-Batterien und Natriumionenbatterien bei Raumtemperatur legten den Grundstein für die Entwicklung von Power-Batterien und Energiespeicherbatterien der nächsten Generation.

Die Gewinner des Nobelpreises für Chemie 2019 sind Whittingham (Stanley Whitingham) Goodenough (John Goodenough) und der japanische Wissenschaftler Akira Yoshino (Yoshino Akira). Die Beiträge dieser drei Personen sind unterschiedlich. .

Professor Stanley Whitingham begann tatsächlich, supraleitende Materialien zu studieren. Er hat nicht viel an supraleitenden Materialien gearbeitet, aber er fand heraus, dass das Material Titansulfid zur Herstellung von Lithium- und Titansulfidbatterien verwendet werden kann, dh Lithium als negative Elektrode. Die Sicherheit dieser Art von Batterie ist relativ schlecht. Später wurde aufgrund eines Sicherheitsunfalls das Gesicht einer japanischen Dame verbrannt, und dann hörte die Firma auf.

Später synthetisierte John Goodenough eine Verbindung namens Lithiumcobaltat. Lithiumcobaltat ist eine Schichtverbindung, die als Lithiumquelle für Lithiumionenbatterien verwendet werden kann. Ihre Struktur ist immer noch stabil. Dies ist der Beitrag von Goodenough. . Nachdem Yoshino 1978 Goodinoughs Artikel gesehen hatte, fand er heraus, wie man daraus eine Batterie herstellt. Die negative Elektrode verwendet kein Metalllithium, sondern Kohlefaser als negative Elektrode, um diese Art von Batterie herzustellen. Diese Art von Batterie wird später als Lithium-Ionen-Batterie bezeichnet.

Tatsächlich haben Lithium-Ionen-Batterien die Welt verändert. Die größte Veränderung besteht darin, dass sie unserem täglichen Leben viel Komfort bringt. Der Nobelpreis erklärte in der Erklärung, dass Lithium-Ionen-Batterien von Unterhaltungselektronik wie Smartphones und Laptops bis hin zu großen Energiespeichern wie Elektrofahrzeugen, Windenergie und Solarenergie zu einer unverzichtbaren Energiequelle in unserem Leben geworden sind. Ich beschäftige mich seit mehr als 40 Jahren mit Lithiumbatterien. Heute möchte ich mit Ihnen mit Lithiumbatterien und \"Electric China\" kommunizieren.

1 Wie erreicht Chinas Lithiumbatterieindustrie die weltweit erste?

Nach dem Ranking der weltweiten Unternehmen für Elektrofahrzeugbatterien in Bezug auf den Marktanteil im Jahr 2018 zu urteilen, sind die Top 10 die Ningde-Ära, CATL, die zweite ist Panasonic aus Japan und die dritte ist BYD, insgesamt 10. Im Jahr 2018 zählten 6 Lithiumbatterieunternehmen in China zu den Top Ten des Weltmarktanteils von Powerbatterien. Die Ningde-Ära liegt mit 37,23% an erster Stelle, während die japanische Panasonic Corporation nur mit 21,54% an zweiter Stelle steht, jedoch mit einem Unterschied von mehr als zehn Prozentpunkten.

Warum kann Chinas Lithium-Ionen-Batterieproduktion weltweit an erster Stelle stehen? Dies beginnt von vorne.

Chinas Lithiumbatterieforschung ist nicht zu spät, fast synchron mit der Welt. Vor Weihnachten 1976 schickte mich die Akademie der Wissenschaften nach Westdeutschland. Zu dieser Zeit war Deutschland noch nicht vereint und Ostdeutschland und Westdeutschland wurden getrennt. Ich ging zum Stuttgarter Mapu Solid Research Institute in Westdeutschland. Damals stellte ich schnell fest, dass alle die Leistung von Lithiumnitridkristallen untersuchten. Ich war sehr überrascht. Warum interessieren Sie sich so für Lithiumnitrid? Es war damals bekannt, dass Lithiumnitrid ein ionenleitendes Material ist, das als Superionenleiter bezeichnet wird und als Autobatterie verwendet werden kann. Unmittelbar nachdem ich diesen Satz gehört hatte, dachte ich in meinem Kopf darüber nach. Werde ich die Richtung ändern?

Alle Forschungsbüros öffneten ihre Türen und eines Tages standen sie der Gesellschaft offen. Sie stellten dieses Lithiumnitrid, eine kleine knopfartige Batterie auf den Tisch und eine Blei-Säure-Batterie daneben. Auf den ersten Blick ist eine Blei-Säure-Batterie schwer und eine Knopfbatterie sehr leicht. Ich fand dieses Ding in der Tat sehr nützlich und meldete mich sofort beim Innenministerium. Ich sagte, ich würde meine Karriere ändern, vom Kristallwachstum zu einer neuen Disziplin namens Feste Ionologie. Ungefähr einen Monat später schrieb mir das Büro zurück und erlaubte mir, den Kurs zu ändern. Nach ihrer Rückkehr nach China unterstützte die Akademie der Wissenschaften die Übergabe dieses Projekts an das Institut für Physik nachdrücklich und sagte, dass für diesen jungen Mann ein Forschungslabor gebaut werden sollte, so dass bald ein Labor für feste Ionologie eingerichtet wurde. Dies war zu dieser Zeit das erste Labor für feste Ionologie in China und das kleinste Labor im Institut für Physik. Meine Arbeit ist in der Lithiumionenleiter- und Lithiumbatterieforschung.

Nachdem Sony 1991 seine Industrialisierung angekündigt hatte, folgte das Institut für Physik schnell. Zu dieser Zeit haben wir darüber nachgedacht, wie wir den ersten Schritt der Industrialisierung machen können. Die Einheit, die wir erforschen, besteht darin, Geld in Wissen umzuwandeln, wenn die investierte Einheit darin besteht, Technologie in Geld umzuwandeln. Wie man einen Weg findet, Wissen in Technologie umzuwandeln, das heißt, wie man es verbindet, wir eine Denkweise vorbringen, wie wir einen Weg finden, Forschungseinheiten ein paar Schritte vorwärts zu machen, und Investmenteinheiten ein paar Schritte vorwärts machen, wir sind in\" Brücke \"Treffen Sie sich in der Mitte. Also fand ich einen Investor. 1993 unterzeichnete ich eine Forschungs- und Entwicklungsvereinbarung für eine Lithium-Ionen-Batterie vom Typ A. Der Investor gab 100.000 Yuan, und was noch wichtiger ist, drei Personen wurden geschickt. Diese drei Leute hatten zu dieser Zeit große Unterstützung für uns, weil ich zu dieser Zeit ein Meisterschüler im Labor war und die Arbeitskräfte sehr knapp waren.

Bald im Jahr 1995 wurde die erste Lithiumbatterie vom Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften geboren. Das Handy hieß damals\"Big Brother\", vielleicht bist du etwas älter,\"Big Brother\" ist ein Handy wie ein Ziegelstein, damals war\"Big Brother\" ein Symbol der Identität. Ein Lithium-Ionen-Akku ist der\"Big Brother\" -Batterie. Nach einer Bewertung durch die Chinesische Akademie der Wissenschaften wurde angenommen, dass dieses Niveau zu diesem Zeitpunkt das fortgeschrittene Niveau der Welt erreichte, und wir können noch weiter gehen. Auf diese Weise haben wir zu dieser Zeit im Labor von Wissen zu Technologie gewechselt.

Nun besteht die Ansicht, dass die Lithiumbatterie von den Japanern erfunden wurde. China ist nicht gut in der Lithiumbatterietechnologie, aber in der Anwendungsebene relativ weit fortgeschritten. Die Erfindung der Lithium-Ionen-Batterien ist definitiv nicht japanisch, oder wie könnte der Nobelpreis an zwei Amerikaner und einen Japaner vergeben werden? Daher ist es nicht ganz richtig, dass die Lithium-Ionen-Batterie von den Japanern erfunden wurde. Man kann sagen, dass die Lithium-Ionen-Batterie zuerst von den Japanern industrialisiert wurde. Diese Aussage ist richtig.

Das Bild zeigt den Marktanteil der chinesischen Lithiumbatterie. Fotoquelle: China Economic Forum

Aus diesem Bild können wir ersehen, dass die Japaner bereits 1991 die Industrialisierung mit einem Marktanteil von 100% erklärt haben und sie dann weiter gesunken ist und immer noch sinkt. Selbst Sony stellt keine Lithium-Ionen-Batterien mehr her. Die Lithium-Ionen-Batterien werden an ein anderes Unternehmen verkauft. Koreaner und Chinesen steigen. Bis 2014 hat unser Marktanteil bei Power- und Lithiumbatterien in China den von Japan und Südkorea übertroffen und steht weltweit an erster Stelle. Er steigt weiter an.

Unsere Lithiumbatterietechnologie ist gut aus der aktuellen Entwicklung. Tatsächlich handelt es sich um eine Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Technik und Industrie. Es handelt sich um eine gemeinsame Zusammenarbeit zwischen dem Institut und der Universität. Sie legt großen Wert auf die enge Integration von Originalinnovation, Grundlagenforschung und angewandter Forschung, um die Industrialisierung der Forschungsergebnisse zu beschleunigen.

Goodenough (John Goodenough) entdeckte die häufig verwendeten Kathodenmaterialien Lithiumkobaltoxid und Lithiumeisenphosphat, aber diese beiden Materialien weisen Mängel auf. Lithiumcobaltat kann tatsächlich nur 0,5 Mol Lithium herausnehmen, während Lithiumeisenphosphat tatsächlich ein Isolator ist und Nachteile aufweist. Wir haben versucht, seine Mängel herauszufinden, ihn dann durch eine Kombination aus theoretischen Berechnungen und Experimenten modifiziert und ein Patentrecht erhalten. Dieses Patentrecht spielte eine sehr wichtige Rolle bei der Entwicklung unserer Lithium-Ionen-Batterie.

Vor einigen Jahren kam die Belgian Minmetals Corporation nach China, um Gebühren für geistiges Eigentum für Lithium-Ionen-Kathodenmaterialien zu erheben. Es wird gesagt, dass es 50.000 Yuan pro Tonne kostet. Der Gewinn von einer Tonne ternärem Lithium-Kobaltoxid-Material kann weniger als 50.000 betragen. Sie gingen zum Haidian Knowledge Court, um uns zu verklagen. Später schloss sich Chinas Kathodenmaterial-Unternehmen United Physics Institute außergerichtlich mit ihnen an, weil wir Dieses Patent, so dass sie nie die Frage der Erhebung von Lizenzgebühren erwähnt. Es ist ersichtlich, dass es nicht unser Originalmaterial ist, aber wir haben die Arbeit erledigt und auch unser Patent angemeldet, was sehr vorteilhaft ist, um unser eigenes Geschäft zu schützen.

Das zweite Beispiel ist Lithiumeisenphosphat. Es ist ein Isolator. Wir haben ihn theoretisch berechnet. Es ist ein eindimensionaler Ionenleiter. Wenn Sie der Lithiumstelle große Ionen wie Chrom hinzufügen, wird der Lithiumkanal blockiert. . Später schlug jemand vor, der Eisenstelle Natrium hinzuzufügen. Wenn die Eisenstelle mit Natrium dotiert ist, wird die Farbe schwarz und die elektrische Leitfähigkeit wird um mehrere Größenordnungen verbessert. Ihre ionische und elektronische Leitfähigkeit sind ziemlich gut. Daher genehmigten französische und deutsche Wissenschaftler diese Arbeit, die der einzig mögliche Weg ist, um das Monopol ausländischer Originalpatente auf Lithiumeisenphosphatmaterialien zu brechen. Nur so können unsere derzeitigen Lithiumbatterieunternehmen Lithiumeisenphosphatmaterialien in erheblichem Umfang verwenden und sind nicht von ausländischen Rechten an geistigem Eigentum betroffen.

Aus diesen beiden Beispielen geht hervor, dass wir zwar keine Originalinnovation durchgeführt haben, es aber auch sehr wichtig ist, diese zu modifizieren und neu zu innovieren.

Ich habe gerade über zwei positive Materialien gesprochen. Jetzt spreche ich über negative Materialien. Dies ist unsere ursprüngliche Innovation. Die Tsinghua-Universität hat sehr früh ein Patent für natürlichen Graphit als negative Elektrode für Lithium-Ionen-Batterien angemeldet. Vor zwei Jahren wurde der National Invention Award beantragt. Dieser Erfindungspreis entspricht der Anerkennung, dass unsere Verwendung von natürlichem Graphit als negative Elektrode von Lithium-Ionen-Batterien unser geistiges Eigentum ist. Graphit allein reicht nicht aus, die Kapazität von Graphit ist mit 372 mAh pro Gramm relativ gering. Die Kapazität von Silizium ist tatsächlich ziemlich hoch. Kann Silizium also als negative Elektrode einer Lithiumionenbatterie verwendet werden? Ich habe diese Arbeit 1999 gemacht und das erste Patent angemeldet. Das erste internationale Patent für Silizium als negative Elektrode wurde von uns angemeldet, und dies wird auch von den Amerikanern anerkannt. Aber wenn Sie es verwenden möchten, ist es immer noch ziemlich schwierig. Von Hunderten von Milligramm bis zu Hunderten von Kilogramm dauerte es 17 Jahre. In den letzten 17 Jahren haben wir den Weg von Artikeln zur Technologie, dann zu Produkten und zum Markt zurückgelegt.

Unsere Rohstoffe sind im Wesentlichen lokalisiert, und die Menge der Importe ist bereits sehr gering. Gleichzeitig sind die meisten unserer Geräte auch lokalisierte Geräte, ganz zu schweigen von der Technologie der Mitarbeiter. Grundsätzlich sind wir jetzt die Technologie, die wir kultivieren .

Von Mobiltelefonen und digitalen Produkten bis hin zu Elektroautos und Schiffen haben Lithium-Ionen-Batterien eine immer wichtigere Rolle in unserem Leben gespielt. In den letzten Jahren sind Unfälle, die durch Sicherheitsprobleme mit Lithiumbatterien verursacht wurden, ebenso beeindruckend. Samsung-Handybatterien brannten und explodierten. Elektroautos kollidierten mit Feuer oder sogar spontan. Boeing 787-Passagierflugzeuge erlitten einen Brandunfall mit Lithium-Ionen-Batterien, der die Produktion und das Leben bedrohte. Neben Sicherheitsproblemen werden häufig Themen wie die Lebensdauer von Lithiumbatterien und der begrenzte Batterielebenszyklus kritisiert. Kann verhindert werden, dass Lithiumbatterien zu \"Bomben\" um Menschen werden? Wie kann man die verschiedenen \"Ängste\" lösen, die durch Lithium-Ionen-Batterien verursacht werden?

2 Wie kann man die durch die Lithium-Ionen-Batterie verursachte \"Angst\" lösen?

Derzeit gibt es zwei Probleme: das eine ist die Sicherheit und das andere die Kilometerleistung. Sowohl die Sicherheit als auch die Kilometerleistung hängen mit Lithium-Ionen-Batterien zusammen.

Von Zeit zu Zeit ereignen sich Sicherheitsunfälle mit Lithium-Ionen-Elektrofahrzeugen. Obwohl Sicherheitsunfälle nicht so häufig sind wie mit Kraftstoff betriebene Fahrzeuge, ist dies eine neue Sache. Sobald ein Auto mit Lithium-Ionen-Batterie brennt oder explodiert, verbreitet es sich online. Und schnell verbreiten. Auf diese Weise können Elektrofahrzeuge mit Lithium-Ionen-Batterien betroffen sein, und Produktion und Verkauf werden beeinträchtigt. Das Kilometerproblem bezieht sich auf die Tatsache, dass die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien nicht hoch genug ist und die Kilometerleistung einer einzelnen Ladung mehr als 100 Kilometer und 200 Kilometer beträgt.

Ich denke, Elektroautos sollten Autos von Elektrizität trennen, dh Autos kaufen und Batterien kaufen sollten getrennt werden. Es ist am besten, ein Elektroauto zu kaufen. Ich gehe jeden Tag zur Arbeit. Wenn es von Tiananmen nach Tsinghua oder zur fünften Ringstraße geht, vielleicht 30 Kilometer. Ist es möglich, ein Auto zu kaufen und 30 Kilometer zu fahren? Es ist nicht erforderlich, mehr als 100 Kilometer oder 200 Kilometer zu fahren, was bedeutet, dass 10 kWh Strom ausreichen. Dann wird das Geld des Autos plus die Batterie der 10-kWh-Batterie definitiv 100.000 Yuan nicht überschreiten. Ich kann ein Auto für ungefähr 50.000 oder 60.000 Yuan kaufen. Aber was ist, wenn ich einen Fernbus fahren möchte? Kann ich eine Batterie mieten, wenn ich einen Fernbus fahre? Mit anderen Worten sollte ein Batterieunternehmen gegründet werden.

Tatsächlich befürworte ich kein schnelles Laden, da der Mechanismus des Lithium-Ionen-Akkus bestimmt, dass es sich um eine Insertionsreaktion handelt, dh Sie müssen den Ionen Zeit geben, um sie einzuführen. Und jetzt ist das positive Elektrodenmaterial, das wir verwenden, ebenso gut wie das negative Elektrodenmaterial. Graphit wird als negatives Elektrodenmaterial verwendet. Graphit ist eine Schichtstruktur. In die Schichtstruktur können nur Schichtionen eingefügt werden. Wenn der Graphit senkrecht zu seinen Ionen steht und nicht eintreten kann, muss er sich um 90 Grad drehen, um eintreten zu können. Sie müssen ihm also eine Zeit zum Drehen um 90 Grad geben. Wenn Sie ihm keine Zeit zum direkten Laden geben, wird es auf der Graphitplatte abgelegt, wenn es nicht passieren kann, was sich nachteilig auf die Batterielebensdauer auswirkt. In ähnlicher Weise ist beim Entladen, wenn die Entladung besonders schnell ist, die Vergrößerung zu groß, es handelt sich auch um eine Schichtstruktur. Dies gilt auch für ein Material mit positiver Qualität, wenn es zurückgeht. Es dient dazu, den Schlitz zu finden und dann hineinzugehen. Wenn es nicht genau ist, kann es nicht hineingehen. Es muss auch auf die Gelegenheit warten, hineinzugehen. Ich befürworte also kein schnelles Laden, ich möchte den Akku am meisten wechseln. Ein angemessenes Aufladen mit mehreren Raten ist möglich, aber der Express reicht nicht aus, der Stromaustauschmodus ist gut, aber es ist ziemlich schwierig und der Standard ist nicht einheitlich. Dies muss bei der nationalen Wiedervereinigung berücksichtigt werden. Wenn das Land keine politische Vereinigung einführt, ist dies schwierig.

Jetzt hat die Weilai Company eine Art des Stromaustauschs. Sie fährt von Peking nach Shenzhen. Jedes Mal, wenn sie geöffnet wird, kann die Stromversorgung geändert werden. Sie kann in wenigen Minuten ausgetauscht werden. Die schnellste Ladung beträgt etwa eine Viertelstunde. Dies ist die Zeit, um eine Tasse Kaffee zu trinken. Eine Viertelstunde ist schnell genug und kann bei Stromwechsel in wenigen Minuten ausgetauscht werden. Weil der früheste Besuch, den ich besuchte, in Tsinghua war. An der Tsinghua-Universität gab es ein Gerät zum Ersetzen der Stromversorgung. Nachdem das Auto hochgefahren war, wurde das Auto nachgefüllt. Die Geräte zum Ersetzen der Stromversorgung befanden sich alle unter der Erde und wurden schnell ausgetauscht. Aber dieses Auto muss standardisiert sein, und die Batterie muss standardisiert sein. Daher muss das Land eine einheitliche Politik erlassen, dh die Politik des Machtaustauschs.

Vor ungefähr einem Monat nahm ich in Peking ein Taxi von Yuanmingyuan nach Zhongguancun und nahm ein Elektroauto. Ich fragte ihn, ob dieses Auto ein paar Mal am Tag zum Aufladen fährt. Er sagte, wenn ich nicht auflade, wechsle ich die Batterie. Ich sagte, es gibt einen Machtwechsel in Peking? Er sagte ja, alle Pekinger Taxis wechseln ihren Strom. Das heißt, er muss die Leistung jetzt nicht ändern. Wenn Sie dorthin fahren, hilft Ihnen jemand beim Ändern der Leistung. Sie fahren immer noch gerne elektrische Taxis. Nachdem wir die Stornierung in der Zukunft gelöst haben, denke ich, dass eine sehr wichtige Sache, die den Umsatz nicht sinken lässt, ist, ob wir zurückkommen und den Stromaustauschmodus überdenken können.

Seit 2009 stehen Chinas Automobilproduktion und -verkäufe in elf aufeinander folgenden Jahren weltweit an erster Stelle. Darauf folgt eine Reihe heikler Probleme wie ein starker Anstieg des Ölverbrauchs und eine Verschlechterung der Luftqualität. Die beispiellose Energiekrise macht die Entwicklung und Nutzung neuer Energiequellen unmittelbar bevor. Unabhängig von der Art der neuen Energie, die letztendlich in elektrische Energie umgewandelt wird, um das Fahrzeug anzutreiben, und der Batterie als Energiekern für die Speicherung elektrischer Energie spielt für Autos die Leistung eine äußerst wichtige Rolle bei der Entwicklung neuer Energiefahrzeuge. Können Lithium-Ionen-Batterien \"Autokrankheiten\" heilen? Kann es uns helfen, ein Energie-Internet aufzubauen und die Energiekrise zu überwinden?

3 \"Electric China\" kann die Energiekrise lösen?

Unsere Entwicklung von Elektrofahrzeugen besteht nicht darin, Elektrofahrzeuge zum Zweck der Entwicklung von Elektrofahrzeugen zu entwickeln. Tatsächlich hängt sie eng mit der Energiesituation in unserem Land zusammen. Im Jahr 2004 befasste sich ein Beratungsprojekt unserer Ingenieurakademie mit der Situation der chinesischen Öl- und Gasressourcen im Jahr 2050. Das Ergebnis dieses Umsetzungsprojekts ist wahrscheinlich folgendes: Bis 2050 liegt Chinas selbst produziertes Öl bei etwa 180 Millionen Tonnen pro Jahr, was bedeutet, dass es bis 2050 immer noch auf dem Niveau von 180 Millionen Tonnen pro Jahr liegen kann.

Tatsächlich beträgt diese rote Linie 180 Millionen Tonnen. Letztes Jahr waren es ungefähr 190 Millionen Tonnen. Es ist am besten, 50% der externen Abhängigkeit des Öls nicht zu überschreiten. Im Jahr 2017 betrug das importierte Öl 420 Millionen Tonnen, das inländische Öl 192 Millionen Tonnen und die Abhängigkeit vom Ausland 68,6% und lag damit weit über 50%. Unser Autobesitz beträgt also 217 Millionen Autos, 167 Autos pro tausend Menschen, und der weltweite Durchschnitt liegt bei 131 Autos pro tausend Menschen. Wir sind etwas höher als der Weltdurchschnitt, aber es ist schlimmer als die 800 Autos pro tausend Menschen in den USA. Weit weg. Der Kraftstoffverbrauch eines Autos beträgt 430 Millionen Tonnen Öl, wenn er auf der Grundlage von durchschnittlich zwei Tonnen Öl pro Jahr berechnet wird, dh wir importieren 420 Millionen Tonnen für das Auto.

Kürzlich wurde festgestellt, dass das verborgene Volumen von zwei großen Ölfeldern 1 Milliarde Tonnen beträgt, die beide als gute Nachrichten gemeldet wurden. Ich fragte sie, wie hoch die Wiederherstellungsrate sei. Er sagte, die Wiederherstellungsrate könnte unter 50% liegen, etwa 40%. Bei zwei Ölfeldern bedeutet dies, dass zwei Jahre lang keine Importe erforderlich sind, das dritte Jahr jedoch importiert wird, und es ist unmöglich, ein solches Ölfeld von 1 Milliarde Tonnen zu finden. Daraus ist ersichtlich, dass unser Öllager nur noch 40 Tage beträgt, während Japans Öllager 200 Tage beträgt. Unser nationaler Ölspeicher hofft auf 100 Tage. In diesem Fall hat unsere Ölspeicherkapazität in den letzten Jahren tatsächlich stark zugenommen.

Energiesicherheit ist eine sehr wichtige Angelegenheit. Zu dieser Zeit wurden wir in mehrere Gruppen unterteilt, eine ist die Stromersetzungsgruppe, die Kohlesubstitutionsgruppe, die Biomassesubstitutionsgruppe und die Gesamtgruppe. Ich bin von der Elektroersatzgruppe, die Elektrofahrzeuge entwickeln soll, um importiertes Öl zu ersetzen. Dies ist eine Schlussfolgerung unserer Elektroersatzgruppe. Darüber hinaus müssen die globalen Kohlendioxidemissionen berücksichtigt werden, da wir am Pariser Klimaabkommen teilnehmen. Chinas Kohlendioxidemissionen stiegen 2010 stark an. In den letzten Jahren sind sie leicht gesunken und dann wieder gestiegen. Chinas Kohlendioxidemissionen sind die höchsten der Welt, daher stehen wir tatsächlich unter erheblichem Druck.

Das \"Pariser Klimaabkommen\" sieht vor, dass der Temperaturanstieg zwei Grad nicht überschreiten darf, was auch jedermanns Hoffnung ist. Denn jetzt scheinen die schneebedeckten Berge wie der westliche Teil unseres Landes zu schmelzen begonnen zu haben. Sie sehen, dass die US-Emissionen niedriger sind als unsere. Ursprünglich war es die erste, also sind wir jetzt die ersten in China. Da sich Indien jetzt sehr schnell entwickelt, muss es China weit übertreffen, wenn es nicht kontrolliert wird. Wir hoffen, dass der Transport elektrifiziert werden kann. Kleinstädte sind Fahrräder, Autos und Busse. In Großstädten gibt es noch eine U-Bahn. Zwischen den Städten gibt es jetzt Hochgeschwindigkeitszüge, und jetzt gibt es Flugzeuge und Schiffe. Wir hoffen, dass auch Hochgeschwindigkeitszüge, Flugzeuge und Schiffe elektrifiziert werden können, dh Elektroautos, Elektroflugzeuge und Elektroschiffe, die auf Lithiumbatterien basieren.

Kürzlich hat ein Unternehmen in Shenyang ein Elektroflugzeug mit zwei Sitzen gebaut. Wenn Sie es sich online ansehen, hat ein privates Unternehmen in Shanghai bereits 2010 ein Elektroflugzeug gebaut, und es ist auch für zwei Personen gedacht. Es wurde bereits erfolgreich getestet. Tatsächlich ist das Elektroflugzeug jetzt von den Israelis gut gemacht und hat jetzt neun Sitze. Jetzt müssen wir neben Elektroautos auch Elektroschiffe und Elektroflugzeuge entwickeln.

Tatsächlich hat China jetzt ein elektrisches Schiff. Es ist ein 2.000 Tonnen schweres elektrisches Schiff in Guangzhou. Es verwendet ungefähr 80 oder mehr Elektrofahrzeuge. Es ist das Schiff, das Kohle im Pearl River für den Transport transportiert. Es gibt auch 500 Tonnen solcher Schiffe in Shanghai, nicht nur eines, sondern mehrere. Darüber hinaus wurde in Liyang eine elektrische Schiffsgesellschaft registriert, die von Professor Li Gechen vom Harbin Institute of Technology registriert wurde. Einige Leute sagen, dass Elektrofahrzeuge die Kohlendioxidemissionen nicht reduzieren. Tatsächlich stammt dieser Strom aus dem Strom des Netzes, vom Kraftwerk zu den Nutzern. Er ist in Spitzenstrom und Talstrom unterteilt. Peak Power und Valley Power haben unterschiedliche Preise, und wir sollten die Verwendung von Low Power fördern.

Darüber hinaus entwickeln wir Sonnenenergie, Windenergie, Wasserenergie und Kernenergie. Natürlich emittieren diese Arten von Energiequellen sehr wenig Kohlendioxid, aber diese Energiequellen speichern tatsächlich Energie. Es stellt sich heraus, dass ich keinen Eindruck von Solarenergie habe. Ich habe Zhangbei in der Nähe von Peking besucht, bevor mir klar wurde, dass Solarenergie tatsächlich Energiespeicher benötigt. Sagen Sie einfach, nachdem eine dunkle Wolke gekommen war, war die Sonne bedeckt und ihre Stromerzeugung wurde plötzlich klein, fast Null. Sobald die dunkle Wolke verschwindet, steigt die Strömung sofort an und benötigt mehr Energiespeicher als Windkraft. Windkraft, egal ob der Wind kommt oder geht, mein Windblatt dreht sich immer noch dort. Der Wind dreht sich schneller, wenn er kommt, und langsamer, wenn der Wind weg ist. Daher ist er nicht so stark wie Sonnenenergie. Sowohl Windkraft als auch Solarenergie benötigen Energiespeicher, daher gibt es jetzt Orte, an denen Wind und Licht sowie Wasser aus Wasserkraft aufgegeben werden. Ein Jahr für das Auto. Solange Sie Energie gut speichern können, sollten Sie keine neuen Kraftwerke hinzufügen oder mehr Kohle verbrennen, und Sie können diese Talkraft einfach nutzen.

In der Tat werden wir ein Energie-Internet aufbauen, das tatsächlich seit mehreren Jahren erwähnt wird. Nach unserer gegenwärtigen Energieentwicklungssituation ist es jetzt notwendig, etwas Wind-, Sonnen- und Wasserkraft sowie grüne Entwicklung zu entwickeln. Die Kernenergie kann nicht als vollständig grün bezeichnet werden, aber es handelt sich um eine neue Energiequelle, daher müssen diese entwickelt werden. Wenn wir uns dann entwickeln wollen, müssen wir all diese Energiequellen in ein Netzwerk einbinden, um sie zu \"vernetzen\", also bedeutet dies das Energie-Internet.

Es ist am besten, wenn ich ein Elektroauto kaufe. Ich kann es überall aufladen, genau wie jetzt ein Fahrrad. Wischen Sie einfach den Code, wohin ich auch gehe, und ich kann Fahrrad fahren, wenn dort ein Fahrrad ist. In Zukunft wird es so bequem sein. Mein Auto hat keinen Strom. Wohin ich auch gehe, ich habe einen Ladestapel. Ich kann ihn aufladen, sobald ich den Code durchwische oder die Leistung ändere. Jetzt, da das Konzept des Internets und das Konzept des Cloud-Speichers in Zukunft tatsächlich in der Energie genutzt werden können. Weil die Energie jetzt noch stärker fragmentiert ist, das heißt, das Staatsnetz hat auch eine Reihe von Staatsgittern, und dann gibt es eine Reihe von Orten an verschiedenen Orten. Zum Beispiel verlässt es jetzt den Wind und die Sonne, dann kann es sein, das Verlassen des Windes zu verringern und das Licht aufzugeben, und es ist notwendig, die Aufgaben verschiedener Provinzen und Städte zu teilen. Dies ist natürlich eine nationale Methode. Windenergie und Sonnenenergie werden gespeichert und können im Internet und bei Bedarf an anderer Stelle verwendet werden, was bequemer ist. Strom ist an einigen Orten billig, aber an einigen Orten teuer. Wäre es nicht schön, wenn wir den Strom in Xinjiang dort bekommen könnten, wo wir ihn brauchten? Ich denke, das Energie-Internet wird diese Rolle spielen.

Jetzt hat die Tsinghua-Universität ein neues Energie-Internet-Forschungsinstitut eingerichtet, das das Konzept des Internets in Energie nutzen soll, um in Zukunft die Energie unseres Landes zur Steigerung der grünen Energie und zur Reduzierung fossiler Energie nutzen zu können. Ich denke, dies ist eine Rolle des Energie-Internets .

4 Wer ist die ultimative Batterie der Zukunft?

Die derzeitige Lithium-Ionen-Batterie ist ein flüssiger Elektrolyt, daher hat die Energiedichte im Wesentlichen die Grenze erreicht, etwa 300 Wattstunden pro Kilogramm oder 350 Wattstunden pro Kilogramm haben die Grenze erreicht. Dann treten von Zeit zu Zeit Sicherheitsprobleme auf. Aufgrund der begrenzten Energiedichte kommt es zu einem Sicherheitsunfall. Daher müssen wir Festkörperbatterien in Betracht ziehen.

Was ist eine Festkörperbatterie? Jetzt verwenden wir Lithium-Ionen-Batterien, einschließlich Batterien wie Nickel-Metallhydrid-Batterien, Nickel-Cadmium-Batterien und Blei-Säure-Batterien, die flüssige Elektrolyte sind. Eine Festkörperbatterie kann genauso hergestellt werden wie eine Lithium-Ionen-Batterie, außer dass der Elektrolyt in einen Festkörperbatterie umgewandelt wird. Es ist fest, das heißt, es enthält keine oder wenig Flüssigkeit. Festkörperbatterien sind eigentlich keine neue Sache. Im \"Six Five\" -Plan und im \"Seven-Five Five\" -Plan werden Festkörperbatterien als Schlüsselthema aufgenommen. Dann ist das Ministerium für Wissenschaft und Technologie auch das erste, das dieses Thema als Hauptthema auflistet. Projekt.

Der Schlüssel zu Festkörperbatterien liegt in der Untersuchung von Festelektrolytmaterialien. Die negative Elektrode von Festkörperbatterien verwendet metallisches Lithium. Der Elektrolyt in der Mitte ist fest und der Festelektrolyt ist keine Flüssigkeit, so dass das positive Elektrodenmaterial, das kein Lithium enthält, für die positive Elektrode verwendet werden kann, oder das vorhandene positive Elektrodenmaterial kann ebenfalls verwendet werden. Wenn wir das positive Elektrodenmaterial finden, das kein Lithium enthält oder dessen Kapazität höher ist, können wir eine Festkörperbatterie mit höherer Energiedichte herstellen, deren Energiedichte größer als 500 Wattstunden pro Kilogramm sein kann, dann ihren Sicherheitsunfall Kann stark reduziert werden.

Tatsächlich ist die Festkörperbatterie nicht der Tag, an dem kein Kurzschluss vorliegt. Wenn die Festkörperbatterie einen Kurzschluss aufweist, brennt sie dann? Lithiummetall kann in der Luft reagieren, aber seine Menge ist relativ gering, es explodiert nicht, daher sollte die Sicherheit sicherer sein als bei den aktuellen Lithium-Ionen-Batterien.

Festelektrolyte haben im Grunde keine ursprünglichen Innovationen von Chinesen in China und sind relativ wenige. Da wir Festkörperbatterien entwickeln wollen, müssen wir unsere Innovation haben. Es gibt nur wenige übliche Polymermaterialien, PEO (Polyethylenoxid), PP0 (Polypropylenoxid), PAN (Polyacrylnitril), und ihre Ionenleitfähigkeit bei Raumtemperatur ist relativ gering. Vor kurzem hat Cui Guanglei vom Qingdao Energy Institute einige neue Arbeiten durchgeführt. Er kann bei Raumtemperatur 10 minus 4 Siemens pro Zentimeter erreichen. Seine Batterie wird ebenfalls verwendet, daher sollte es neue Fortschritte geben. Nachdem Michel Armand den Bericht von Cui Guanglei gehört hatte, schickte er mir am nächsten Tag eine E-MAIL und sagte, dass die Chinesen anscheinend wieder an die Spitze der Welt gekommen sind.

Kürzlich brachte ihn ein neu eingeführter Dr. Wang Xuefeng vom Institut für Physik zurück. Er mischte Lithium-Ionen-Batterien mit Lithium-Sauerstoff-Batterien. Was verwendet er? Molybdänsulfid wird als positive Elektrode verwendet. Molybdändisulfid kann in Lithium oder Sauerstoff eingefügt werden, um eine neue Verbindung zu bilden. Nach dem Mischen ist seine Kapazität ziemlich hoch. Wir haben auch am Institut für Physik ein Patent für diese Arbeit angemeldet, daher sind dies einige neue Ideen, die in Zukunft für Festkörperbatterien funktionieren werden.

Daher hoffe ich, dass unser Land durch die Entwicklung von Festkörperbatterien in der Lage sein wird, der Führung zu folgen und an die Spitze zu gelangen. Es hat immer die Nummer eins im Weltmarktanteil gehalten. Um diese erste Position zu behaupten, können wir uns meiner Meinung nach nicht von der aktuellen Arbeit der Lithium-Ionen-Batterien entspannen, das heißt, es gibt viele innovative Arbeitsplätze und innovative Errungenschaften, und wir müssen uns der Industrialisierung widmen.

Japaner Kanno (Sugano) Ich bewundere ihn sehr. Er hat immer darauf bestanden, dass der Festelektrolyt nicht freigesetzt wurde. Ich denke, das ist es wert, in Japan gelernt zu werden. Unsere Forschungsarbeiten zu Festkörperbatterien wurden im Grunde genommen seit Beginn der Lithium-Ionen-Batterien veröffentlicht und eingestellt, aber jetzt, gerade jetzt, sind wir zurück, um es wieder zu tun. Ich denke nicht, dass es zu spät ist, es noch einmal zu tun. Wir können und wir können tatsächlich aufholen. Nach dem aktuellen Trend zu urteilen, haben wir immer noch einen Vorteil. Die Arbeit von Lithiumbatterien, ob Lithiumbatterien, Festkörperbatterien oder Flüssigelektrolytbatterien, sollte daher viel Arbeit erfordern, um Innovationen zu fördern.

Darüber hinaus müssen andere Batterien verwendet werden, z. B. Natriumionenbatterien. Sehen Sie sich nicht das Vertrauen aller in Lithium-Ionen-Batterien an. Wenn jedoch in der Welt verwendete Autos Lithium-Ionen-Batterien verwenden, reicht Lithium tatsächlich nicht aus. . Gestern gab Michelle Armand auch Daten bekannt: Wenn 10% der Elektroautos auf der Welt mit Batterien betrieben werden, wie viele Batterien werden dann benötigt? Die Menge von mehr als 6 Milliarden Tonnen ist immer noch ziemlich groß. Unter solchen Umständen müssen wir Batterien mit relativ reichen Ressourcen wie Natriumionenbatterien entwickeln. Darüber hinaus sollten Aluminiumionenbatterien, Magnesiumionenbatterien oder Zinkionenbatterien tatsächlich hergestellt werden. Insbesondere haben wir bei einigen Aufgaben einen Vorteil, was unsere erste ist.

Natriumionenbatterien sind unser Vorteil. Das erste langsame Elektrofahrzeug wurde von uns demonstriert. Das erste 100-Kilowatt-Kraftwerk wurde von uns demonstriert. Dann ist es wie das Patent einer Zinkionenbatterie. Die Leute geben auch zu, dass es Chinas erstes Patent ist. Jetzt stellen wir Lithium- oder Magnesium-Festkörperbatterien her. Ich denke, jeder beginnt von vorne mit diesen Dingen. Ich denke, wir müssen nur die Gelegenheit nutzen, um nicht aufzugeben. Es sollte gesagt werden, dass wir die Möglichkeit haben, die Weltspitze zu erreichen.

Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle ist keine Batterie, sondern ein Stromerzeugungsgerät. Es bedeutet, dass Sie Wasserstoff haben, und ich kann Strom hinzufügen, um Strom zu erzeugen. Es ist ein Stromerzeugungsgerät, keine Batterie. Aber wir müssen die Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle untersuchen. Wasserstoff hat im Gegensatz zu Lithium, das Lithiumerz enthält, kein Erz. Obwohl Chinas Lithiumressourcen nicht so groß sind wie die in Südamerika, sind wir immer noch ein Land mit relativ reichen Lithiumressourcen, aber Sie haben keinen Wasserstoff. Woher kommt Ihr Wasserstoff in Zukunft? Einige Leute sagen, dass Sie Wasser elektrolysieren, um Wasserstoff zu produzieren? Natürlich können Sie Wasser elektrolysieren, um Wasserstoff zu produzieren. Jeder kann Wasser elektrolysieren, um Wasserstoff zu produzieren, aber was produziert Elektrolysewasser Wasserstoff? Brauche Strom. Sie haben Strom, machen Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser, können ihn dann abfüllen, verflüssigen und schließlich mit Wasserstoffbrennstoffzellen Strom erzeugen. Es bedeutet, dass es am Anfang Elektrizität und am Ende Elektrizität ist. Sie verwenden diese Elektrizität zum Fahren.

Wenn wir das Problem der Erzeugung von Wasserstoff durch Photolyse von Wasser durch Sonnenenergie lösen können, dann ist unsere Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle in Zukunft in der Tat sehr vielversprechend. Wir müssen die Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle untersuchen, aber sie braucht eine große Entwicklung, das heißt, sie wird den Status der Lithium-Ionen-Batterie ersetzen, was nicht neu ist.

Wir sollten uns jetzt überlegen, wie wir \"Electric China\" vom Traum zur Realität machen können. Dies ist das dringende Bedürfnis eines Landes. Diese hochinnovativen Forschungen, egal ob Sie neu innovieren oder unsere eigene originelle Kreation, sollten es chinesischen Lithiumbatterien ermöglichen, von Lauf zu Lauf zu laufen und schließlich die Führung zu übernehmen, was den Grundstein für die Verwirklichung dieses Traums vom \"elektrischen China\" legt.