Saadaval on uus põlvkond naatrium-ioonpatareisid ja trammid on sisenenud "naatriumpatareide" ajastusse?

November 25, 2022

Hiljuti andis maailma suurim võimsuse akutootja CATL välja uue naatrium-ioon aku, mis on tööstuses laialdast tähelepanu pälvinud. Kas uus põlvkond naatrium-ioonpatareisid tähendab, et uued energiasõidukid sisenevad "naatriumpatareide" ajastusse?
29. juulil toimunud lühikese 10-minutilise veebikonverentsil demonstreeris CATL mitmeid tehnoloogilisi uuendusi materjalisüsteemis, aku jõudluses ja esimese põlvkonna naatrium-ioonaku konstruktsioonis. Eelkõige on ühe lahtri energiatihedus jõudnud 160Wh/kg ja uuenduslik liitium-naatrium-mashupi aku on võimaldanud naatrium-ioon akutehnoloogiat, mis oli kunagi piiratud energiasalvestusturuga, omada rohkem rakendatavaid stsenaariume ja ruumi. . new1

Naatrium-ioonpatareide eelised

Seekord vabastatud naatrium-ioonaku osas on Ningde Timesi antud andmed järgmised: ühe raku energiatihedus on koguni 160WH/kg; Võimsus võib toatemperatuuril 15 minutit laadimisel ulatuda rohkem kui 80% -ni; Madala temperatuuriga keskkonnas -20 ° C on ka tühjenduspeetuse määr üle 90%; Süsteemi integreerimise efektiivsus võib ulatuda üle 80%; Termiline stabiilsus ületab kaugelt riikliku tugeva standardi ohutusnõudeid.

Eelmises akutööstuses oli naatrium-ioon akuelementide energiatihedus vaid 120WH/kg, mis oli palju madalam kui 180WH/kg liitiumi raua fosfaatpatareisid ja 240wh/kg kolmeahiseid akusid. Tänapäeval on CATL-i uue naatrium-ioon aku energiatihedus vaid pisut madalam kui praegusel liitiumi rauafosfaadi akul, kuid sellel on ilmselged eelised madala temperatuuriga jõudluses ja kiire laadimisel, eriti suure võimsusega rakendusstsenaariumide korral alpi piirkondades. Samal ajal väitis CATL ka, et järgmise põlvkonna naatrium-ioon aku energiatihedus ületab eeldatavalt 200wh/kg.

Lihtne saada odavat "naatriumi", haruldast ja vähe liitiumit

Tegelikult sündisid samal ajal naatrium-ioon akud ja liitium-ioon patareid, kuid "kasvu taust" on erinev.

Kuna nii naatrium kui ka liitium kuuluvad esimeses põhirühma elemendis leelismetalli elementidesse, on neil sarnased keemilised omadused. Naatrium-ioon patareid toimivad sarnaselt liitium-ioonpatareidega, nii et neid pole tootmisprotsessis keeruline asendada. Võrreldes liitiumioonidega on aga naatriumiioonid suuremad ja neil on materiaalse konstruktsiooni stabiilsuse ja dünaamilise jõudluse osas rangemad nõuded, mis on ka kitsaskoht, mida naatriumiioonide akud on keeruline turustada.

Naatrium-ioonakud on aga sel ajal uuesti rõhutatud, mis on seotud "naatriumi hõlpsa kättesaadavusega" ja "liitiumi leidmiseks kõvadusega". Globaalsed liitiumiressursid on koondunud peamiselt Lõuna -Ameerikasse ja Okeaaniasse. Minu riigil on ainult 5,93% maailma liitiumiressursside varudest. Enamik liitiumikaevandusi asub Qinghai-Tiibeti platool, mida on keeruline kaevandada.
Võrreldes nadiumi ressurssidega on naatriumi varusid palju rikkalikumalt ning naatriumiressursse jaotatakse ühtlaselt ja hind on väga madal. Naatriumi globaalset sisaldust võib kirjeldada kui ammendamatut, "kõik merel".

Võib öelda, et naatrium-ioonpatareide väljatöötamine ei saa mitte ainult vältida akude ostmisel hinna ja pakkumise piiranguid, vaid toimida ka täielikult liitium-ioonpatareide toidulisandina.

Naatrium-ioon akuautode jaoks on veel algusaeg
Rakenduspunktist on naatrium-ioonpatareid kulutõhusamad kui energiasalvestuse valdkonnas liitiumpatareisid. Naatrium-ioon patareid on ohutumad, väiksemad, kergemad ja odavamad.

Naatrium-ioonpatareidel on nii palju eeliseid, kas naatrium-ioon elektrisõidukite ajastu on tulemas? Vastus on negatiivne. Naatriumiioonide suurema mahu tõttu on naatriumioonakude energiatihedus madalam. Ehkki CATL-i vabastatud uue põlvkonna naatrium-ioon akude energiatihedus on liitiumraudse fosfaadi lähedal, pole see praegustest tavapärastest liitium-ioonpatareidest kaugel. Nii kompaktses autos kui sõiduautos on keeruline omada aku jaoks lisaruumi.

Võib-olla kasutatakse naatrium-ioonpatareisid laialdaselt sellistes põldudes nagu energiasalvestusjaamad, mis ei vaja suure energiatiheduse.

Tööstusasutuste sõnul on naatrium-ioonpatareide maksumus pärast industrialiseerimist 30% madalam kui liitium-ioonakudel, kuid energiatihedus on suhteliselt madal, nii et need ei asenda liitiumpatareisid täielikult, kuid need on väga väga Tõenäoliselt kasutatakse madala kiirusega uutes energiasõidukites, kaks suurt turgu on moodustatud rattasõidukite ja energiahoidlate elektrijaamade osas.

Naatrium-ioonpatareide arendamise soodsad põhimõtted näitavad ka naatrium-ioonpatareide laiaulatuslikke väljavaateid energiasalvestustes. 15. juulil andsid riiklik arengu- ja reformi komisjon ja riiklik energiavalitsus ühiselt välja "suunavad arvamused uue energiasalvestuse arendamise kiirendamise kohta", osutades, et: uus energiasalvestus on oluline tehnoloogia ja põhivarustus, mis toetab uut elektrisüsteemi , ja soodustab energiaväljal kõrgpunkti. Mängige neutraliseerimisprotsessis olulist rolli. On vaja kiirendada selliste tehnoloogiate, näiteks hooratta energia ladustamise ja naatrium-ioonpatareide laiaulatuslikku demonstratsiooni.