V poslední době se nás stále více zákazníků ptá na otázku, zda sodík-iontová baterie v budoucnu nahradí lithiovou baterii. Jaký je hlavní rozdíl mezi sodíkově-iontovou baterií a lithiovou baterií? Zde podrobně vysvětlíme.
Na veřejné konferenci CATL se sodíkovými iontovými bateriemi přichází éra sodíkových iontových baterií. Nyní se očekává, že CATL urychlí industrializaci sodíkových iontových baterií a v budoucnu částečně nahradí železno-lithné baterie.
Co je to sodíková iontová baterie? Jaké jsou jeho výhody a nevýhody a vyhlídky budoucího uplatnění? Náš úsudek je následující:
1) Sodíková iontová baterie není nová technologie, neexistuje žádná takzvaná „průlomová“ inovace, spíše jde o technologickou iteraci;
2) Sodíkové iontové baterie mají zřetelné výhody a nevýhody, obrovské zdroje a cenové výhody, díky nimž se očekává, že budou mít dobré vyhlídky na uplatnění v oblastech skladování energie, elektrických dvoukolových vozidel a nízkorychlostních vozidel třídy A00. Nízká energetická hustota však ztěžuje výměnu vysoce odolných autobaterií (pokud hustota energie sodíkových iontových baterií nové generace nemůže přesáhnout 200 Wh/kg);
3) Vzhledem k tomu, že zásoby sodíku jsou hojnější než lithium, měly by podniky věnovat náležitou pozornost strategickému významu sodíkových baterií jako technické rezervy pro zajištění energetické bezpečnosti.
1. Co je to sodíková iontová baterie?
Výzkum sodíkových iontových baterií lze vysledovat až do 70. let minulého století. V posledních 10 letech znamenal související výzkum průlom a průmysl se začal utvářet. Podobně jako princip fungování houpacího křesla s lithium-iontovou baterií, sodno-iontová baterie spoléhá na pohyb sodíkových iontů mezi kladnou a zápornou elektrodou.
Největší rozdíl mezi sodíkovou iontovou baterií a lithiovou baterií je materiál katody:
1) Sodná iontová baterie využívá systém NaCuFeMnO/měkký uhlík vs. systém fosforečnan lithný/grafit;
2) Vyberte materiály na bázi uhlíku, oxidy přechodných kovů, slitinové materiály atd. pro zápornou elektrodu;
3) Jako elektrolyt zvolte sodnou sůl, jako je hexafluorfosfát sodný nebo lithiová baterie;
4) Anodový proudový kolektor je hliníková fólie vs. lithiová měděná fólie.
Z hlediska výroby a výrobního zařízení mají sodné iontové baterie a lithiové baterie vysokou kompatibilitu.
Jaký je vývoj sodíkových iontových baterií?
Od roku 2021 se vysoký růst celosvětové poptávky po bateriích začal potýkat s problémem omezení zdrojů lithia. Údaje o větru, k 20. 7. 2021 cena uhličitanu lithného letos vzrostla o 66 % a hydroxidu lithného o 96 %.
Ve srovnání se zdroji lithia jsou zdroje sodíku bohaté na zásoby a široce distribuované, takže sodíkové baterie budou mít po rozsáhlém komerčním využití větší nákladovou výhodu.
2. Porovnejte výhody a nevýhody lithiových baterií a vyviňte sodík-iontové baterie
Ve srovnání s lithiovými bateriemi mají sodíkové iontové baterie následující výhody:
1) Bohaté zdroje, množství sodíkové iontové kůry hlavního nosiče náboje sodíkových iontových baterií je asi 2,36%, což je mnohem více než 0,002% lithného iontu;
2) Cena je nižší. Náklady na materiál katody u sodíkových iontových baterií (systém NaCuFeMnO/měkký uhlík) jsou pouze 40 % nákladů na materiál katody u lithium-iontových baterií (systém fosforečnan lithný a grafit);
3) Bezpečnější, sodíková iontová baterie má relativně stabilní elektrochemický výkon.
Nevýhody lithiové baterie a sodíkové iontové baterie:
1) Hustota energie je nízká. Současná hustota jedné energie sodíkových iontových baterií je pouze 120 Wh/kg, což je výrazně méně než u 180 Wh/kg lithium-železofosfátových baterií a ternárních 240 Wh/kg.
2) Životnost cyklu je relativně krátká. Současná doba cyklu sodíkových iontových baterií je až asi 1500krát, což je výrazně méně než 6000krát u lithium-železofosfátových baterií a 3000krát u baterií NMC.
3) Průmyslový řetězec je stále nedokonalý. Vzhledem k tomu, že technické vybavení a podpůrná zařízení dodavatelského řetězce ještě nebyly vytvořeny, jsou současné výrobní náklady vyšší než u lithiových baterií.
3. Sodno-iontové baterie mají desítky miliard tržního prostoru
Prostřednictvím výše uvedené analýzy bude zjištěno, že sodíkové iontové baterie mají velmi zřetelné výhody a nevýhody.
Díky obrovským zdrojům a cenovým výhodám se očekává, že bude mít široké uplatnění v oblasti skladování energie, elektrických dvoukolových vozidel a automobilů třídy A00. Nízká hustota energie však vedla k nízkému stupni shody s požadavky na dlouhodobou výdrž nových energetických vozidel.
CITIC Securities věří, že díky svým cenovým výhodám se očekává, že sodíkové iontové baterie budou komercializovány v oblasti skladování energie, stavebních strojů, komunikačních základnových stanic, dvoukolových vozidel a dalších scénářů s požadavky na nižší energetickou hustotu. Technologie tvoří určitý doplněk.
Everbright Securities věří, že sodíkové iontové baterie mají dobré vyhlídky na uplatnění v oblasti skladování energie, elektrických dvoukolových vozidel a automobilů třídy A00. Odhaduje se, že v roce 2025 bude domácí poptávka po akumulaci energie 48 GWh, dvoustopá vozidla spotřebují 41 GWh a auta třídy A00 spotřebují 34 GWh. V současné době tyto tři scénáře využívají hlavně lithium-železofosfátové baterie. Pokud bude industrializace sodíko-iontových baterií probíhat hladce, dojde k výměně železno-lithných baterií.
Nyní stále více a více společností využívá výzkum a komercializaci sodíkových iontových baterií. VTC Power také pronásleduje krok a investuje miliardy RMB do sodíkových iontových baterií pro budoucí trh.
VTC Power Co.,LTD, Sodíková iontová baterie, lithiová baterie, lithiová iontová baterie, baterie lifepo4, akumulátorová baterie, EV baterie
