Напоследък все повече и повече клиенти ни задават въпроса дали натриево-йонната батерия ще замени литиевата батерия в бъдеще. Каква е основната разлика между натриево-йонната батерия и литиевата батерия? Тук обясняваме подробно.
Като публична конференция на CATL за натриево-йонни батерии, идва ерата на натриево-йонните батерии. Сега се очаква CATL да ускори индустриализацията на натриево-йонните батерии и частично да замени желязо-литиевите батерии в бъдеще.
Какво е натриево-йонна батерия? Какви са неговите предимства и недостатъци и перспективите за бъдещото му приложение? Нашата преценка е следната:
1) Натриево-йонната батерия не е нова технология, няма така наречената "революционна" иновация, по-скоро това е технологична итерация;
2) Натриево-йонните батерии имат различни предимства и недостатъци, огромни ресурси и предимства в цените, които ги карат да имат добри перспективи за приложение в областта на съхранението на енергия, електрическите двуколесни превозни средства и нискоскоростните превозни средства от клас A00. Ниската енергийна плътност обаче затруднява замяната на батерии за автомобил с висока издръжливост (освен ако енергийната плътност на натриево-йонните батерии от следващо поколение може да надвишава 200 Wh/kg);
3) Като се има предвид, че запасите от натрий са по-изобилни от литиеви, предприятията трябва да обърнат нужното внимание на стратегическото значение на натриевите батерии като технически резерв за гарантиране на енергийната сигурност.
1. Какво е натриево-йонна батерия?
Изследванията върху натриево-йонните батерии могат да бъдат проследени до 70-те години на миналия век. През последните 10 години свързани изследвания доведоха до взрив и индустрията започна да се излага. Подобно на принципа на работа на люлеещия се стол с литиево-йонна батерия, натриево-йонната батерия разчита на движението на натриевите йони между положителните и отрицателните електроди, за да работи.
Най-голямата разлика между натриево-йонната батерия и литиевата батерия е материалът на катода:
1) Натриево-йонната батерия използва система NaCuFeMnO/мек въглерод срещу система литиево-железен фосфат/графит;
2) Изберете материали на базата на въглерод, оксиди на преходни метали, сплави и др. за отрицателния електрод;
3) Изберете натриева сол като натриев хексафлуорофосфат срещу литиева батерия като електролит;
4) Анодният токоприемник е алуминиево фолио срещу литиево-медно фолио.
По отношение на производственото и производственото оборудване натриево-йонните батерии и литиевите батерии имат висока съвместимост.
Какво е развитието на натриево-йонните батерии?
От 2021 г. високият растеж на глобалното търсене на батерии започна да се сблъсква с проблема с ограниченията на ресурсите на лития. Данни за вятъра, към 20.07.2021 г. цената на литиевия карбонат се е повишила с 66% тази година, а литиевият хидроксид се е повишил с 96%.
В сравнение с литиевите ресурси, натриевите ресурси са богати на резерви и са широко разпространени, така че натриевите батерии ще имат по-голямо предимство в цената след широкомащабна търговска употреба.
2. Сравнете предимствата и недостатъците на литиевите батерии и разработете натриево-йонни батерии
В сравнение с литиевите батерии, натриево-йонните батерии имат следните предимства:
1) Изобилни ресурси, изобилието на натриево-йонната кора на основния носител на заряд на натриево-йонните батерии е около 2,36%, което е много по-високо от 0,002% литиево-йонни;
2) Цената е по-ниска. Цената на катодния материал на натриево-йонните батерии (NaCuFeMnO/мека въглеродна система) е само 40% от цената на катодния материал на литиево-йонните батерии (литиево-железен фосфат/графитна система);
3) По-безопасна, натриево-йонната батерия има относително стабилна електрохимична производителност.
Недостатъци на литиевата батерия и натриево-йонната батерия:
1) Енергийната плътност е ниска. Текущата единична енергийна плътност на натриево-йонните батерийни клетки е само 120Wh/kg, което е значително по-ниско от 180Wh/kg на литиево-железни фосфатни батерии и тройните 240Wh/kg.
2) Животът на цикъла е относително кратък. Настоящите времена на цикъла на натриево-йонните батерии са до около 1500 пъти, което е значително по-малко от 6000 пъти на литиево-железните фосфатни батерии и 3000 пъти на NMC батериите.
3) Индустриалната верига все още е несъвършена. Тъй като инженерното оборудване и съоръженията за поддръжка на веригата за доставки все още не са формирани, текущите производствени разходи са по-високи от тези на литиевите батерии.
3. Натриево-йонните батерии имат десетки милиарди пазарно пространство
Чрез горния анализ ще се установи, че натриево-йонните батерии имат много различни предимства и недостатъци.
Огромните ресурси и ценовите предимства го карат да се очаква да има широки перспективи за приложение в областта на съхранението на енергия, електрическите двуколесни превозни средства и автомобилите от клас A00. Ниската енергийна плътност обаче доведе до ниска степен на съответствие с дългосрочните изисквания за издръжливост на новите енергийни превозни средства.
CITIC Securities вярва, че по силата на предимствата си в цената, натриево-йонните батерии се очаква да бъдат комерсиализирани в съхранение на енергия, строителни машини, комуникационни базови станции, двуколесни превозни средства и други сценарии с по-ниски изисквания за енергийна плътност. Технологията представлява известно допълнение.
Everbright Securities вярва, че натриево-йонните батерии имат добри перспективи за приложение в областта на съхранението на енергия, електрическите двуколесни автомобили и автомобилите от клас A00. Изчислено е, че през 2025 г. вътрешното търсене на енергия за съхранение е 48 GWh, двуколесните превозни средства изискват 41 GWh, а автомобилите от клас A00 изискват 34 GWh. Понастоящем тези три сценария използват главно литиево-железни фосфатни батерии. Ако индустриализацията на натриево-йонните батерии напредва гладко, желязо-литиевите батерии ще бъдат заменени.
Сега все повече и повече компании прилагат изследвания и комерсиализация на натриево-йонни батерии. VTC Power също преследва стъпката и инвестира милиарди RMB в натриево-йонни батерии за бъдещия пазар.
VTC Power Co., LTD, натриево-йонна батерия, литиева батерия, литиево-йонна батерия, батерия lifepo4, батерия за съхранение на енергия, EV батерия
