新エネルギー産業の急速な発展の中で、リチウムイオン電池は、中核的なエネルギーキャリアとして、常に「容量」と「重量」という重要な矛盾に直面してきました。電気自動車の航続距離への不安、エネルギー貯蔵設備の輸送における課題、またはポータブル電子機器のバッテリー寿命の制限など、すべてがリチウムイオン電池とその支持構造の重量と密接に関連しています。しかし、「同じ電力、1/6の重量」という材料革新は、リチウムイオン電池産業に革命的な変革をもたらしています。電池の化学システムを直接変更するのではなく、リチウムイオン電池の「支持フレームワーク」を再構築し、電池エネルギーが真に「軽負荷で動作」できるようにしています。​

電気自動車の場合、リチウムイオン電池の重量は、通常、車両全体の重量の20％〜30％を占めます。これは、電力システムへの負荷を増加させるだけでなく、航続距離の向上を直接制限します。従来の電気自動車のバッテリーパックは、主に鋼またはアルミニウムのケーシングを使用しており、ケーシング自体の重量がバッテリーパック全体の重量の15％〜20％を占めています。新しい「1/6重量」複合材料を採用した後、状況は根本的に変わりました。ある自動車メーカーのテストデータによると、同じ容量のリチウムイオン電池を搭載した車両モデルで、バッテリーパックのケーシングを複合材料に交換した後、車両全体の重量が8％減少し、総合的な航続距離が12％増加しました。さらに重要なことに、この複合材料の耐衝撃性は鋼の3倍です。衝突が発生した場合、リチウムイオン電池セルをより良く保護し、火災のリスクを大幅に減らすことができます。これはまさに、電気自動車の安全分野が長い間追求してきた「軽量化と安全性の両立」という理想的な状態です。​

ポータブルエネルギー貯蔵および消費者向け電子機器の分野でも、軽量材料のリチウムイオン電池へのエンパワーメントは顕著です。従来のポータブルエネルギー貯蔵電源の場合、構造強度を確保するために、そのケーシングと内部ブラケットは主に重金属コンポーネントを使用しており、その結果、機器全体の重量が比較的大きくなり、持ち運びが不便になります。「同じ電力、1/6の重量」複合材料を採用した後、1000Whの容量のポータブルエネルギー貯蔵電源の重量は、元の8kgから5kg未満に減らすことができ、構造強度は全く影響を受けません。スマートフォンやラップトップなどの消費者向け電子製品の場合、リチウムイオン電池の包装材料の軽量化は、ユーザーエクスペリエンスを直接向上させるための重要な要素です。複合材料でパッケージ化されたリチウムイオン電池の重量は、従来のアルミニウム製ケーシングのリチウムイオン電池よりも約10％軽くなります。これは、同じバッテリー寿命を維持するという前提の下で、スマートフォンの厚さを0.3〜0.5mm減らし、重量を5〜8g減らすことができ、軽量で薄いデザインがバッテリー寿命を犠牲にすることがなくなることを意味します。​

産業コストと持続可能な開発の観点から、軽量材料は、リチウムイオン電池の全ライフサイクル最適化のための新しい道も提供します。製造工程では、複合材料の加工エネルギー消費量は金属材料よりも40％低く、成形プロセスがより簡単であり、リチウムイオン電池の支持部品の製造時間とコストを削減できます。輸送工程では、リチウムイオン電池とその支持設備の重量が軽減されることは、単位輸送量あたりのエネルギー消費量が少なくなり、物流コストが削減されることを意味します。電気自動車用リチウムイオンバッテリーパックの輸送を例にとると、重量が10％削減されると、1000キロメートルあたりの輸送コストが8％〜10％削減される可能性があります。リサイクル工程では、一部の複合材料をリサイクルでき、リサイクルプロセスで生成される汚染物質が少なく、リチウムイオン電池のグリーンで環境保護の属性と高度に一致しています。​

「同じ電力、1/6の重量」という材料革新は、リチウムイオン電池の応用において、「重量、性能、安全性を同時に達成することはできない」という従来の認識を打ち破っています。電気自動車、エネルギー貯蔵、消費者向け電子機器などの分野におけるリチウムイオン電池の応用をより競争力のあるものにするだけでなく、新エネルギー産業全体を「より軽く、より安全で、より効率的で、より環境に優しい」方向に発展させることを促進します。この技術の継続的な成熟と普及に伴い、将来的には、1000キロメートル以上の航続距離を持ち、従来の燃料自動車と同等の重量を持つ電気自動車、バックパックに簡単に入れられ、最大1週間のバッテリー寿命を持つポータブル電子デバイス、そしてより簡単に展開できる大規模なエネルギー貯蔵発電所を目にするかもしれません。これらすべては、「軽量化」と「高性能」のバランスの再定義から始まります。