动力电池的战争:抓了一手王炸的日本为何却输给了中国?
- 型号:LDX-K3050
- 输出电压:0-30V 输出电流:0-50A
- 来源:大功率直流稳压电源
- 发布时间:2024-05-23 23:01:19
- 世界的发展是前进的,流动的。在经历过上世纪的世界大战后,和平与发展成为了当今世界的主旋律。得益于
世界的发展是前进的,流动的。在经历过上世纪的世界大战后,和平与发展成为了当今世界的主旋律。得益于贯通全球的网络和各种交通设施,世界步入了全球化时代。全球化时代背景下,经济发展成为重中之重,世界各国既竞争又联合,既是对手也是伙伴。随着全球气候的变化,世界经济发展的风口来到了绿色、环保的新能源产业,而这其中最令人垂涎的部分就是动力电池产业。
Tips:新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再次生产的能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等。
电池,在我们的生活中随处可见,遥控器、手机、电脑、电动汽车等等产品都需要电池,它的便利人人可见,但是其危害性也是人所共知的。为保护环境,电池领域的变革是不可阻挡的。日本是最早将环保的锂动力电池投入商用的国家,一度垄断世界的锂动力电池生产,但是在近几年日本的首席地位,却被我国反超。2017年我国宁德时代新能源科技超越日本松下,成为全世界最大的锂动力电池供货商。在这场动力电池战争中,后来居上,赢得胜利。
动力电池,与一般的电池不同,不同之处在于“动力”二字,因此它的概念是:为移动工具提供电源的动力装置。我们常用的电动汽车、电瓶车、电动公交车都是用的动力电池。这里的动力电池多为蓄电电池,简单点说就是可充电的电池。
Tips:电池Battery,指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间,能将化学能转化成电能的装置。
市面上流行的动力电池主要有锂电动电池、镍氢充电电池以及铅酸蓄电池。其中性价比最高的是锂电动电池,这也是目前装载最多的动力电池。
虽然市面上有着众多的动力电池,但是每一种电池的结构都是万变不离其宗的。主要结构都是由电池壳,正极、负极、电解液、电池盖、隔膜等六个部分所组成,不同之处在于电解液和正负极的材料。
Tips:锂电电动车即锂电池电动车,指搭载锂离子电池的电动汽车。锂离子电池凭借其优良的性能,成为了新一代电动汽车的理想动力来源。
动力电池的工作原理和其他的电池是一样的,都是正负极与电解液发生氧化还原反应,电子流动形成电流。电池中的隔膜在平时将正负极与电解质溶液隔离开,在充电或者放电的过程中让电解质通过,对电池起到保护作用。
动力电池相比于传统电池,不仅寿命更加长,还能使用五到十年。在性能方面也极为优秀,能量高、效率高,还能适应更艰苦的工作环境,即使在零下三十度的低温状态下仍能使用。同时也不用担心会产生记忆效应,寿命能确保。即使发生过充过放,电池也不会因为高温而发生爆炸,安全性能十分可靠。
Tips:电磁学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流,电流符号为 I,单位是安培。
同时因为动力电池使用的是多少环保能源,因此对环境的污染较小,是一种新型环保能源。随着全球极端天气的频发,要求我们转变能源结构,减少二氧化碳排放,动力电池的发展将迎来一个灿烂的春天。
目前,动力电池多应用于电动汽车和电瓶车行业,不过现在电动公交车的份额也在持续不断的增加。此外,动力电池还应用于电力系统,为电站中的动力机组提供合闸电流。还在停电充当备用电源,为重要的基础设施提供动力来源。
Tips:动力电池即为工具提供动力来源的电源,多指为电动汽车、电动列车、电瓶车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。
在动力电池领域,日本一度是其中的无冕之王,我国只是没进门的门外汉。但是近几十年,我们两个国家在动力电池领域的形势发生了极大的转变,攻守易形,攻方变成我们,而守方变成日本人。日本作为新能源领域的先行者,如何会输给了后起之秀的中国?这就要说到我们两国的动力电池发展史了。
日本位于太平洋地震带,自古就是一个多灾多难的国家,再加上贫瘠的国土,导致日本发展资源严重不足,石油、稀土等战略资源全都依赖进口。日本为了获得发展的原材料,曾疯狂地发起战争,但是最后被一顿猛锤,锤灭了幻想,于是只好从国外进口原材料。但是天不佑他,在上世纪后期经历了2次石油危机,导致国内经济大萧条,每天倒闭的公司上千家,自杀的人数是与日俱增,国内一片戚风惨雨,现实十分惨淡。
Tips:石油是指气态、液态和固态的烃类混合物,具有天然的产状。石油又分为原油、天然气、天然气液及天然焦油等形式,但习惯上仍将“石油”作为“原油”的定义用。
由于这两次石油危机导致国内经济发展形势骤降,再加上石油是不可再次生产的能源,日本政府终于发现靠天靠地不如靠自己。于是开始了对石油的替代能源的研究。其中就有电动汽车的研究,因为日本的汽车产业一直是有突出贡献的公司,也是吃油大户,所以要开展电动汽车研究,考虑用电代替石油。
日本在很早之前就有电动汽车的设想,但是由于技术的原因使这一个项目停滞了,因此直到二十世纪末期,锂电池诞生后,日本的电动汽车设想才能在能源危机的压力下开展。锂电池发明之一,源自于美国工程师斯坦利·惠廷厄姆,他在1970年制成了首个锂电池。但是这个电池有很多的缺陷,直到后来人们不断改善,才在1991年投入商用。日本的索尼公司就是最先将锂电池投入商用的公司。
Tips:斯坦利·惠廷厄姆Stanley Whittingham,1941年出生于英国,英国科学家,化学教授,现为纽约州立大学、宾汉姆顿大学材料研究所和材料科学与工程专业的主任。
锂电池的成功给日本的电动车计划打了一剂强心针,日本重启的电动汽车计划,二十世纪末期日本科学家吉野彰成功研发出锂动力电池。这个研究成果让日本在动力电池领域独领风骚,为日本的动力电池技术领跑20年,能够说是王炸在手,天下我有。但即使研究出了电动汽车的核心能源,日本的电动汽车产业也没有大的发展,反而十分的消极。
因为电池的成本过高了,再加上在速度、航时上都没有优势,而唯一的好处只有一个就是环保。但是当时可没有现在这么多的极端天气,因此日本人也不会为环保买单。于是乎日本的电动汽车技术就半途夭折了。
Tips:电动汽车BEV,是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交互与通行、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好。
然而,虽然在电动汽车领域折戟了,也不妨碍日本出口电动电池,因此日本在亚洲的电池份额,一直都领先亚洲各国。而当时的我国还处于经济发展中,到处都在修路建设,基本上还处于野蛮生长状态,国内的高新产业一个手掌就能数清,因此对于动力电池行业就是个门外汉。那么我们这个门外汉是怎么成为独角兽,打败日本这个王炸选手的呢?
这要得益于一个契机,金融大鳄索罗斯在亚洲狙击泰铢和港币引发了亚洲金融风暴,电池产业江河日下,日本狠狠地放了一次血,而我国因为国内电池领域基本空白,因此趁此机会就进入了电池市场。国内企业全方面进入以前由日本企业控制的市场,镍镉电池行业在我国生根发芽。
Tips:乔治·索罗斯George Soros,1930年8月12日生于匈牙利布达佩斯,本名捷尔吉·施瓦茨Gyoumlrgy Schwartz,货币投机家,股票投资者。
但是世界是发展的,一切旧事物终究会被新事物淘汰,遑论镍镉电池本来就是日本企业卖给我们的。因此,国内开始研发比镍镉电池更先进的电池。进入21世纪,我国厚积薄发进入加快速度进行发展期,锂电池的研究高歌猛进,在2005年突破最后的核心技术电池隔膜。中国有了自己的锂电池技术。
Tips:隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具备极其重大的作用。
2008年,比亚迪成为第一家量产比亚迪电动摩托的生产商,2017年宁德时代超越松下成为全世界最大的动力电池供应商。日本企业反过来和我们签订动力电池合同,我国实现反超,在动力电池这个新能源领域成为当之无愧的独角兽。而这既是时代的东风,也是研究人员的努力。
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