V poslednej dobe sa nás stále viac zákazníkov pýta na otázku, či sodíkovo-iónová batéria v budúcnosti nahradí lítiovú batériu. Aký je hlavný rozdiel medzi sodíkovo-iónovou batériou a lítiovou batériou? Tu podrobne vysvetlíme.
Vzhľadom na verejnú konferenciu sodíkových iónových batérií CATL prichádza éra sodíkových iónových batérií. Teraz sa očakáva, že CATL urýchli industrializáciu sodíkovo-iónových batérií a v budúcnosti čiastočne nahradí železo-lítiové batérie.
Čo je to sodíková iónová batéria? Aké sú jeho výhody a nevýhody a perspektívy jeho budúceho uplatnenia? Toto je náš úsudok:
1) Sodná iónová batéria nie je nová technológia, neexistuje žiadna takzvaná „prelomová“ inovácia, skôr ide o technologickú iteráciu;
2) Sodno-iónové batérie majú výrazné výhody a nevýhody, obrovské zdroje a cenové výhody, vďaka čomu sa očakáva, že budú mať dobré vyhliadky na uplatnenie v oblasti skladovania energie, elektrických dvojkolesových vozidiel a nízkorýchlostných vozidiel triedy A00. Nízka hustota energie však sťažuje výmenu vysokovýkonných automobilových batérií (pokiaľ hustota energie sodíkovo-iónových batérií novej generácie nepresiahne 200 Wh/kg);
3) Vzhľadom na to, že zásoby sodíka sú hojnejšie ako lítium, podniky by mali venovať náležitú pozornosť strategickému významu sodíkových batérií ako technickej rezervy na zaistenie energetickej bezpečnosti.
1. Čo je to sodíková iónová batéria?
Výskum sodíkových iónových batérií možno vysledovať až do 70. rokov minulého storočia. Za posledných 10 rokov znamenal súvisiaci výskum prelom a priemysel sa začal formovať. Podobne ako pri princípe fungovania hojdacieho kresla s lítium-iónovou batériou sa sodíkovo-iónová batéria spolieha na pohyb sodíkových iónov medzi kladnými a zápornými elektródami.
Najväčší rozdiel medzi sodíkovou iónovou batériou a lítiovou batériou je materiál katódy:
1) Sodno-iónová batéria využíva systém NaCuFeMnO/mäkký uhlík vs. systém fosforečnan lítno-železitý/grafit;
2) Vyberte materiály na báze uhlíka, oxidy prechodných kovov, zliatinové materiály atď. pre zápornú elektródu;
3) Ako elektrolyt vyberte sodnú soľ, ako je hexafluorofosfát sodný alebo lítiová batéria;
4) Zberač anódového prúdu je hliníková fólia vs. lítium-medená fólia.
Pokiaľ ide o výrobné a výrobné zariadenia, sodíkové iónové batérie a lítiové batérie majú vysokú kompatibilitu.
Aký je vývoj sodíkovo-iónových batérií?
Od roku 2021 začal vysoký rast globálneho dopytu po batériách čeliť problému obmedzení zdrojov lítia. Údaje o vetre, k 20. 7. 2021 cena uhličitanu lítneho v tomto roku vzrástla o 66 % a hydroxidu lítneho o 96 %.
V porovnaní so zdrojmi lítia sú zdroje sodíka bohaté na zásoby a sú široko distribuované, takže sodíkové batérie budú mať väčšiu nákladovú výhodu po komerčnom použití vo veľkom meradle.
2. Porovnajte výhody a nevýhody lítiových batérií a vytvorte sodíkovo-iónové batérie
V porovnaní s lítiovými batériami majú sodíkové iónové batérie nasledujúce výhody:
1) Bohaté zdroje, množstvo kôry sodíkových iónov hlavného nosiča náboja sodíkových iónových batérií je asi 2,36%, čo je oveľa viac ako 0,002% lítiového iónu;
2) Cena je nižšia. Náklady na materiál katódy sodíkových iónových batérií (systém NaCuFeMnO/mäkký uhlík) predstavujú iba 40 % nákladov na materiál katódy lítium-iónových batérií (systém fosforečnan lítno-železitý/grafit);
3) Bezpečnejšie, sodná iónová batéria má relatívne stabilný elektrochemický výkon.
Nevýhody lítiovej batérie a sodíkovej iónovej batérie:
1) Hustota energie je nízka. Súčasná hustota jednej energie sodíkovo-iónových batériových článkov je iba 120 Wh/kg, čo je výrazne menej ako pri 180 Wh/kg lítium-železofosfátových batérií a trojčlenných 240 Wh/kg.
2) Životnosť cyklu je relatívne krátka. Súčasné doby cyklu sodíkových iónových batérií sú až asi 1500-krát, čo je výrazne menej ako 6000-krát u lítium-železofosfátových batérií a 3000-krát u batérií NMC.
3) Priemyselný reťazec je stále nedokonalý. Keďže technické vybavenie a zariadenia na podporu dodávateľského reťazca ešte neboli vytvorené, súčasné výrobné náklady sú vyššie ako náklady na lítiové batérie.
3. Sodno-iónové batérie majú desiatky miliárd trhového priestoru
Prostredníctvom vyššie uvedenej analýzy sa zistí, že sodíkové iónové batérie majú veľmi zreteľné výhody a nevýhody.
Vďaka obrovským zdrojom a cenovým výhodám bude mať široké uplatnenie v oblasti skladovania energie, elektrických dvojkolesových vozidiel a automobilov triedy A00. Nízka hustota energie však viedla k nízkemu stupňu zosúladenia s požiadavkami na dlhodobú výdrž nových energetických vozidiel.
CITIC Securities verí, že vďaka svojim cenovým výhodám sa od sodíkových iónových batérií očakáva komercializácia v skladovaní energie, stavebných strojoch, komunikačných základňových staniciach, dvojkolesových vozidlách a iných scenároch s požiadavkami na nižšiu energetickú hustotu. Technológia tvorí určitý doplnok.
Everbright Securities verí, že sodíkovo-iónové batérie majú dobré vyhliadky na uplatnenie v oblasti skladovania energie, elektrických dvojkolesových vozidiel a automobilov triedy A00. Odhaduje sa, že v roku 2025 bude domáci dopyt po skladovaní energie 48 GWh, dvojkolesové vozidlá si vyžiadajú 41 GWh a autá triedy A00 34 GWh. V súčasnosti tieto tri scenáre využívajú hlavne lítium-železofosfátové batérie. Ak bude industrializácia sodíkovo-iónových batérií napredovať hladko, dôjde k výmene železno-lítiových batérií.
V súčasnosti stále viac a viac spoločností využíva výskum a komercializáciu sodíkových iónových batérií. VTC Power tiež prenasleduje krok a investuje miliardy RMB do sodíkových iónových batérií pre budúci trh.
VTC Power Co.,LTD, sodíková iónová batéria, lítiová batéria, lítium-iónová batéria, batéria lifepo4, batéria na ukladanie energie, batéria EV
