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        【原創(chuàng)】未來已來:固態(tài)電池技術(shù)引領(lǐng)農(nóng)業(yè)機械變革


        來源:中國粉體網(wǎng)   蘇簡

        [導(dǎo)讀]  固態(tài)電池技術(shù)引領(lǐng)農(nóng)業(yè)機械變革

        中國粉體網(wǎng)訊  我國作為農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)機械的生產(chǎn)和保有量居世界前列。但目前,農(nóng)業(yè)機械基本以柴油機為動力,在傳統(tǒng)的作業(yè)生產(chǎn)模式中,效率低下且碳排放極高。十九大報告指出:我國農(nóng)業(yè)需要向高質(zhì)量方向發(fā)展,推動農(nóng)業(yè)機械“綠色節(jié)能、環(huán)保低碳、智能安全、可靠增效”發(fā)展路徑將助力農(nóng)業(yè)經(jīng)濟快速轉(zhuǎn)型。所以,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,電動農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)成為關(guān)鍵領(lǐng)域之一。




        動力電池作為電動農(nóng)業(yè)機械的核心部件之一,能夠為農(nóng)業(yè)機械提供穩(wěn)定、持久的動力支持,使得農(nóng)機設(shè)備可以連續(xù)運行更長時間,從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率,并且動力電池具有零排放、低噪音等特點,能夠提高農(nóng)業(yè)機械的能源利用效率,減少對環(huán)境的影響。


        固態(tài)電池技術(shù)作為目前較為火熱的動力電池方向之一,其安全性和穩(wěn)定性在農(nóng)業(yè)機械的應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢。由于農(nóng)業(yè)機械的工作環(huán)境通常較為復(fù)雜和惡劣,對電池的安全性和穩(wěn)定性要求較高。固態(tài)電池的不可燃、耐高溫等特性,使其在這些環(huán)境下更具優(yōu)勢。


        固態(tài)電池用于農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展?jié)摿Ψ治?/strong>


        隨著環(huán)境保護意識的提升和氣候變化的日益嚴重,傳統(tǒng)能源的使用方式正面臨壓力和限制。新能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)成為全球能源轉(zhuǎn)型的主要趨勢之一。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,使用電力等新能源驅(qū)動的農(nóng)業(yè)機械可以顯著減少對傳統(tǒng)能源的依賴,從而減少CO2排放,改善環(huán)境質(zhì)量。


        工作環(huán)境分析


        復(fù)雜的工作環(huán)境。農(nóng)業(yè)機械通常需要在惡劣的環(huán)境條件下工作,例如高溫、低溫、潮濕、塵土等環(huán)境,而這些環(huán)境會對動力電池的穩(wěn)定性和安全性造成影響。

        多樣化的機械類型和作業(yè)任務(wù)。農(nóng)業(yè)機械種類繁多,涉及到種植、收割、灌溉、施肥等多種作業(yè)任務(wù)。


        固態(tài)電池的應(yīng)用


        高安全性、高穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的液態(tài)電池在遇到高溫或內(nèi)部短路等異常情況時,可能會自燃或爆炸,而固態(tài)電池采用的固態(tài)電解質(zhì)具有不易燃、耐高溫和低化學(xué)反應(yīng)性的特點。并且,固態(tài)電池可以在寬泛的溫度范圍(-30℃-100℃)內(nèi)穩(wěn)定工作,特別是在低溫環(huán)境下,其性能表現(xiàn)更為出色。這使它在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下工作的安全性及穩(wěn)定性大大提高。


        高能量密度,傳統(tǒng)液態(tài)電池的能量密度已經(jīng)接近其350Wh/kg的理論極限。相比之下,固態(tài)電池擁有更寬的電化學(xué)窗口,能夠承受更高的電壓(超過5V),并且有更多的材料選擇,使其能量密度有望達到500Wh/kg甚至更高,允許更長的操作時間和減少充電頻率。因為在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中機械經(jīng)常要進行連續(xù)運行,需要大量的動力,所以這種性能對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用至關(guān)重要。


        更加緊湊的設(shè)計,由于傳統(tǒng)液態(tài)電池需要使用隔膜和電解液,這兩者占據(jù)了電池近40%的體積和25%的重量。固態(tài)電池通過使用固態(tài)電解質(zhì)替代了液態(tài)電池中的隔膜和電解液,使得正負極之間的距離可以縮短到僅幾微米到十幾微米,從而大幅減少了電池的厚度。


        所以,固態(tài)電池在農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域具有巨大的潛力和優(yōu)勢。固態(tài)電池技術(shù)可以減少農(nóng)業(yè)對傳統(tǒng)能源的依賴,降低碳排放,改善環(huán)境質(zhì)量,并且可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,降低能源成本,在復(fù)雜的工作環(huán)境中,更具安全保障。未來,隨著科技的進一步發(fā)展和政策的支持,固態(tài)電池也將會迎來更廣闊的發(fā)展前景,為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域帶來更多驚喜。


        固態(tài)電池的發(fā)展現(xiàn)狀


        作為下一代電池技術(shù)的首選方案之一,全固態(tài)電池領(lǐng)域正在形成一個全新的競爭局面,我國正積極擴展在全固態(tài)電池領(lǐng)域的投入和規(guī)劃。最近,關(guān)于全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展的消息接踵而來。


        近幾個月,多家企業(yè)宣布了固態(tài)電池技術(shù)取得突破,太藍新能源、廣汽埃安和國軒高科更是發(fā)布了固態(tài)電池新品,這無疑為固態(tài)電池的發(fā)展注入了一針強心劑。


        5月底,據(jù)《中國日報》報道稱,國家計劃投入60億元推動全固態(tài)電池的研發(fā),鼓勵有條件的企業(yè)對全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開展研發(fā),推動固態(tài)電池的技術(shù)盡快從實驗室走向市場。包括寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍新能源和吉利等六家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。


        目前我國固態(tài)電池技術(shù)處于產(chǎn)品導(dǎo)入前的技術(shù)萌芽階段,在國家項目支持下全固態(tài)研發(fā)會提速,從近兩年全球相關(guān)企業(yè)的量產(chǎn)計劃時間來看,全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的時間基本都是在2027-2030年。目前國內(nèi)頭部鋰電設(shè)備商與下游客戶合作積極進行固態(tài)電池設(shè)備的研發(fā),推動固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進程,有望在固態(tài)電池時代仍保持領(lǐng)先優(yōu)勢。


        參考來源:

        金禮芬等.新能源汽車技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域的應(yīng)用

        陳立創(chuàng)等.我國農(nóng)業(yè)機械電動化發(fā)展探析

        賈承謐等.雙碳目標下農(nóng)業(yè)機械發(fā)展趨勢探究

        中國日報、粉體網(wǎng)等


        (中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡)

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