Recent, din ce în ce mai mulți clienți ne pun întrebarea dacă bateria cu ioni de sodiu va înlocui bateria cu litiu în viitor. Care este principala diferență între bateria cu ioni de sodiu și bateria cu litiu? Aici vă explicăm în detalii.
Pe măsură ce conferința publică a bateriilor cu ioni de sodiu a CATL, se apropie era bateriilor cu ioni de sodiu. Acum se așteaptă ca CATL să accelereze industrializarea bateriilor cu ioni de sodiu și să înlocuiască parțial bateriile fier-litiu în viitor.
Ce este o baterie cu ioni de sodiu? Care sunt avantajele și dezavantajele sale și perspectivele de aplicare viitoare? Următoarea este judecata noastră:
1) Bateria cu ioni de sodiu nu este o tehnologie nouă, nu există așa-numita inovație „revoluționară”, mai mult este o iterație tehnologică;
2) Bateriile cu ioni de sodiu au avantaje și dezavantaje distincte, resurse uriașe și avantaje de cost, ceea ce îl fac să aibă perspective bune de aplicare în domeniile stocării energiei, vehiculelor electrice cu două roți și vehiculelor cu viteză redusă din clasa A00. Cu toate acestea, densitatea scăzută de energie face dificilă înlocuirea bateriilor de putere pentru mașini de înaltă rezistență (cu excepția cazului în care densitatea de energie a bateriilor cu ioni de sodiu de generație următoare poate depăși 200Wh/kg);
3) Având în vedere că rezervele de sodiu sunt mai abundente decât litiul, întreprinderile ar trebui să acorde atenția cuvenită importanței strategice a bateriilor cu sodiu ca rezervă tehnică pentru a asigura securitatea energetică.
1. Ce este o baterie cu ioni de sodiu?
Cercetările asupra bateriilor cu ioni de sodiu pot fi urmărite încă din anii 1970. În ultimii 10 ani, cercetările conexe au dus la o explozie, iar industria a început să se arate. Similar cu principiul de funcționare a scaunului balansoar al bateriei cu litiu-ion, bateria cu ioni de sodiu se bazează pe mișcarea ionilor de sodiu între electrozii pozitivi și negativi pentru a funcționa.
Cea mai mare diferență între bateria cu ioni de sodiu și bateria cu litiu este materialul catodului:
1) Bateria cu ioni de sodiu adoptă sistemul NaCuFeMnO/carbon moale față de sistemul de litiu fier fosfat/grafit;
2) Selectați materiale pe bază de carbon, oxizi de metale de tranziție, materiale aliaje etc. pentru electrodul negativ;
3) Alegeți ca electrolit sarea de sodiu, cum ar fi hexafluorofosfatul de sodiu vs. baterie cu litiu;
4) Colectorul de curent anodic este folie de aluminiu față de folie de cupru litiu.
În ceea ce privește echipamentele de producție și producție, bateriile cu ioni de sodiu și bateriile cu litiu au o compatibilitate ridicată.
Care este dezvoltarea bateriilor cu ioni de sodiu?
Din 2021, creșterea mare a cererii globale de baterii a început să se confrunte cu problema constrângerilor legate de resursele de litiu. Datele vântului, începând cu 2021/07/20, prețul carbonatului de litiu a crescut cu 66% în acest an, iar hidroxidul de litiu a crescut cu 96%.
În comparație cu resursele de litiu, resursele de sodiu sunt bogate în rezerve și sunt distribuite pe scară largă, astfel încât bateriile cu sodiu vor avea un avantaj de cost mai mare după utilizarea comercială pe scară largă.
2. Comparați avantajele și dezavantajele bateriilor cu litiu și dezvoltați baterii cu ioni de sodiu
În comparație cu bateriile cu litiu, bateriile cu ioni de sodiu au următoarele avantaje:
1) Resurse abundente, abundența crustei de ioni de sodiu a purtătorului de încărcare principal al bateriilor cu ioni de sodiu este de aproximativ 2,36%, ceea ce este mult mai mare decât 0,002% din ionul de litiu;
2) Costul este mai mic. Costul materialului catodic al bateriilor cu ioni de sodiu (NaCuFeMnO/sistem carbon moale) este de numai 40% din costul materialului catodic al bateriilor cu ioni de litiu (sistem fosfat de fier litiu/grafit);
3) Mai sigură, bateria cu ioni de sodiu are performanțe electrochimice relativ stabile.
Dezavantajele bateriei cu litiu și ale bateriei cu ioni de sodiu:
1) Densitatea de energie este scăzută. Densitatea unică de energie actuală a celulelor bateriei cu ioni de sodiu este de numai 120Wh/kg, ceea ce este semnificativ mai mică decât cele 180Wh/kg ale bateriilor cu fosfat de litiu și fier și cele ternare de 240Wh/kg.
2) Ciclul de viață este relativ scurt. Ciclurile actuale ale bateriilor cu ioni de sodiu sunt de până la aproximativ 1500 de ori, ceea ce este semnificativ mai mic decât de 6000 de ori a bateriilor cu fosfat de litiu și fier și de 3000 de ori a bateriilor NMC.
3) Lanțul industrial este încă imperfect. Deoarece echipamentele de inginerie și instalațiile de susținere a lanțului de aprovizionare nu au fost încă formate, costul actual de producție este mai mare decât cel al bateriilor cu litiu.
3. Bateriile cu ioni de sodiu au zeci de miliarde de spațiu pe piață
Prin analiza de mai sus, se va constata că bateriile cu ioni de sodiu au avantaje și dezavantaje foarte distincte.
Resursele uriașe și avantajele de cost fac ca acesta să aibă perspective largi de aplicare în domeniile stocării de energie, vehiculelor electrice cu două roți și automobile din clasa A00. Cu toate acestea, densitatea scăzută de energie a condus la un grad scăzut de potrivire cu cerințele de anduranță pe termen lung ale vehiculelor cu energie nouă.
CITIC Securities consideră că, în virtutea avantajelor sale de cost, bateriile cu ioni de sodiu sunt de așteptat să fie comercializate în stocarea energiei, mașini de construcții, stații de bază de comunicații, vehicule cu două roți și alte scenarii cu cerințe de densitate energetică mai scăzută. Tehnologia formează un anumit supliment.
Everbright Securities consideră că bateriile cu ioni de sodiu au perspective bune de aplicare în domeniile stocării de energie, vehiculelor electrice cu două roți și automobile de clasa A00. Se estimează că în 2025, cererea internă de stocare a energiei este de 48 GWh, vehiculele cu două roți necesită 41 GWh, iar mașinile din clasa A00 necesită 34 GWh. În prezent, aceste trei scenarii folosesc în principal baterii cu litiu fosfat de fier. Dacă industrializarea bateriilor cu ioni de sodiu progresează fără probleme, bateriile fier-litiu vor fi înlocuite.
Acum, din ce în ce mai multe companii dezvoltă cercetarea și comercializarea bateriei cu ioni de sodiu.
VTC Power Co., LTD, baterie cu ioni de sodiu, baterie cu litiu, baterie cu ioni de litiu, baterie lifepo4, baterie de stocare a energiei, baterie EV
