El 21 de mayo de 2021, el presidente de CATL, Zeng Yuqun, reveló en la reunión de accionistas de la compañía que las baterías de sodio se lanzarán alrededor de julio de este año. Al hablar sobre la tendencia de desarrollo de la tecnología de baterías, Zeng Yuqun dijo: “Nuestra tecnología también se está desarrollando y nuestra batería de iones de sodio ha madurado”.

A las 15:30 pm del 29 de julio de 2021, CATL celebró una conferencia de prensa sobre baterías de iones de sodio en 10 minutos a través de una transmisión de video en vivo por Internet. El presidente Dr. Yuqun Zeng participó personalmente en la conferencia de prensa en línea.

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Del proceso de la conferencia se extrajo la siguiente información:

1. Material system
Material del cátodo: blanco de Prusia, óxido en capas, con modificación de superficie
Material del ánodo: carbono duro modificado con una capacidad específica de 350 mAh / g
Electrolyte: a new type of electrolyte containing sodium salt
Proceso de fabricación: básicamente compatible con las líneas de producción de baterías de iones de litio.

2. Rendimiento de la batería
La densidad de energía única alcanza los 160 Wh / kg
80% SOC can be reached after 15 minutes of charging
Menos 20 grados, todavía hay más del 90% de tasa de retención de capacidad de descarga
La eficiencia de integración del sistema de empaque supera el 80%

3. Integración del sistema
Se puede utilizar la solución de batería AB, la batería de iones de sodio y la batería de iones de litio están integradas en el mismo sistema, teniendo en cuenta las ventajas de alta densidad de potencia del ión de sodio y las ventajas de alta densidad de energía de las baterías de ión de litio

4. Desarrollo futuro
La densidad de energía de la batería de iones de sodio de próxima generación alcanza los 200Wh / kg
2023 básicamente forma una cadena industrial relativamente madura

Dos

Las baterías de iones de sodio han llegado al camino de la industrialización

La investigación sobre la industrialización de las baterías de iones de sodio se remonta a la década de 1970 y básicamente se inició simultáneamente con la investigación sobre las baterías de iones de litio. Desde que Sony Corporation of Japan tomó la iniciativa al proponer una solución comercial para las baterías de iones de litio, las baterías de iones de litio han recibido el apoyo de muchas fuentes y ahora se han convertido en la solución principal para las baterías de nueva energía, mientras que el progreso de la investigación de las baterías de iones de sodio ha sido relativamente lento.

En el “Séptimo Foro de Vehículos Eléctricos de China” celebrado el 17 de enero de 2021, Chen Liquan, académico de la Academia de Ingeniería de China, pronunció un discurso de apertura, centrándose en la batería de iones de sodio desarrollada por el equipo de Hu Yongsheng en la Academia de Ciencias de China.

El académico Chen Liquan dijo en el foro: “La electricidad del mundo se almacena en baterías de iones de litio, lo cual no es suficiente. Las baterías de iones de sodio son la primera opción para las baterías nuevas. ¿Por qué introducir baterías de iones de sodio? Porque las baterías de iones de litio se fabrican ahora en todo el mundo. Se dice que los automóviles de todo el mundo funcionan con baterías de iones de litio y que la electricidad del mundo se almacena en baterías de iones de litio, lo cual no es suficiente. Por lo tanto, debemos considerar baterías nuevas. Las baterías de iones de sodio son la primera opción. El contenido de litio es bastante pequeño. Es solo 0.0065% y el contenido de sodio es 2.75%. Hay que decir que el contenido de sodio es bastante alto ”.

The sodium ion battery developed by the Chinese Academy of Sciences has been initially industrialized by Zhongke Haina Technology Co., Ltd. It has excellent high and low temperature performance, rate performance, cycle performance, and the cost is lower than that of lithium ion batteries. It has a very broad development. Prospects and application scenarios.

El 26 de marzo de 2021, Zhongke Hai Na anunció la finalización de una ronda de financiación A de 100 millones de yuanes. El inversor es Wutongshu Capital. Esta ronda de financiamiento se utilizará para construir una línea de producción de material positivo y negativo de baterías de iones de sodio con una capacidad anual de 2,000 toneladas.

El 28 de junio de 2021, el primer sistema de almacenamiento de energía de batería de iones de sodio de 1MWh (megavatio-hora) del mundo se puso en funcionamiento en Taiyuan, alcanzando el nivel líder mundial. El primer sistema de almacenamiento de energía de iones de sodio del mundo de 1MWh que se puso en funcionamiento esta vez fue construido conjuntamente por Shanxi Huayang Group y Zhongke Haina Company.

Zhai Hong, presidente de Shanxi Huayang Group, dijo: “El primer sistema de almacenamiento de energía de iones de sodio de 1MWh del mundo se ha puesto en funcionamiento con éxito, lo que marca el despliegue, la introducción y la co-construcción de Shanxi Huayang Group de una nueva cadena industrial de almacenamiento de energía upstream y downstream. . ”

Como estudiante del académico Chen Liquan y presidente de la compañía de baterías de energía más grande del mundo, Ningde Times Co., Ltd., el Dr. Zeng Yuqun siempre ha prestado atención a la tendencia de desarrollo de la tecnología de baterías de iones de sodio y ya ha establecido el ion de sodio. en CATL. Equipo de I + D de baterías.

La batería de iones de sodio presentada en esta conferencia muestra que CATL se ha preparado para la industrialización de las baterías de iones de sodio y pronto lanzará al mercado productos fabricados en serie.

Esta acción demuestra sin duda que la era Ningde está a la vanguardia de los cambios en la tecnología de las baterías.

Tres

Características y escenarios de aplicación de las baterías de iones de sodio

Combinando los parámetros técnicos relevantes de las baterías de iones de sodio lanzados por Zhongke Hainer y Ningde Times, podemos analizar los escenarios de aplicación típicos del ión de sodio.

1. Mercado de almacenamiento de energía
Después de la industrialización a gran escala de las baterías de iones de sodio, el costo es más ventajoso que el de las baterías de iones de litio, y el ciclo de vida puede ser más de 6000 veces, y la vida útil puede ser de hasta 10 a 20 años. que es especialmente adecuado para el pico y el valle del almacenamiento de energía eléctrica. Ajustar y suavizar las fluctuaciones.

Además, las ventajas del gran aumento, combinadas con las ventajas del bajo costo, hacen que las baterías de iones de sodio sean particularmente adecuadas para los requisitos de aplicación de la modulación de frecuencia de red.

En conjunto, las baterías de iones de sodio casi pueden cubrir varios requisitos de aplicación en el campo del almacenamiento de energía eléctrica, incluido el lado de la generación de energía, el lado de la red y el lado del usuario, incluyendo fuera de la red, conectado a la red, modulación de frecuencia, reducción de picos. , almacenamiento de energía, etc.

2. Mercado de vehículos eléctricos ligeros
La ventaja de bajo costo de las baterías de iones de sodio y las características de protección ambiental hacen que sea más probable que reemplace las baterías de plomo-ácido y se convierta en la principal aplicación del mercado de vehículos eléctricos ligeros.

Como todos sabemos, debido a su bajo precio, las baterías de plomo-ácido siempre han sido la opción principal para vehículos eléctricos de dos ruedas, triciclos eléctricos y vehículos eléctricos de cuatro ruedas de baja velocidad. Sin embargo, debido a la contaminación por plomo, el país ha estado promoviendo el uso de baterías químicas más ecológicas para reemplazar las baterías de plomo-ácido. Las baterías, las baterías de iones de sodio son sin duda una muy buena alternativa, se espera que logre un costo cercano al de las baterías de plomo-ácido, pero el rendimiento está significativamente por delante de las baterías de plomo-ácido.

3. Zona fría con temperatura más baja
En las regiones de latitudes altas, la temperatura más baja en invierno a menudo puede alcanzar menos 30 ° C, y las temperaturas extremadamente bajas son incluso inferiores a menos 40 ° C, lo que representa un gran desafío para las baterías de litio.

El sistema de material de batería de litio existente, ya sea una batería de titanato de litio o una batería ternaria de litio o fosfato de litio y hierro con un rendimiento mejorado a baja temperatura, también se puede aplicar a un entorno de menos 40 ° C, pero el precio es muy caro .

A juzgar por el ion sodio liberado por CATL, todavía hay una tasa de retención de capacidad de descarga del 90% a menos 20 grados Celsius, y todavía se puede usar normalmente a menos 38 grados Celsius. Básicamente, se puede adaptar a la mayoría de las áreas de zonas frías de alta latitud, y el precio es significativamente más bajo. Batería de litio con rendimiento mejorado a baja temperatura.

4. Mercado de autobuses y camiones eléctricos
Para autobuses eléctricos, camiones eléctricos, vehículos logísticos eléctricos y otros vehículos cuyo propósito principal es la operación, la densidad de energía no es el indicador más crítico. Las baterías de iones de sodio tienen las ventajas de bajo costo y larga vida, que tienen amplias perspectivas de aplicación y se espera que ocupen una gran parte de ellas. Perteneció originalmente al mercado de las baterías de iones de litio.

5. Mercados con una fuerte demanda de carga rápida
Por ejemplo, la modulación de frecuencia de almacenamiento de energía mencionada anteriormente, así como los autobuses eléctricos de carga rápida, las operaciones de conmutación de vehículos eléctricos de dos ruedas, los AGV, los vehículos logísticos no tripulados, los robots especiales, etc., tienen una demanda muy fuerte de carga rápida de baterías. . Las baterías de iones de sodio pueden satisfacer plenamente las necesidades de esta parte del mercado para cargar el 80% de la electricidad en 15 minutos.

Las cuatro

Ha llegado la tendencia de la industrialización

mi país ha logrado grandes avances en el campo de las baterías de iones de litio, convirtiéndose en la cadena industrial más madura del mundo, la escala de fabricación más grande, la escala de aplicación más grande y la tecnología que se pone al día y lidera gradualmente la energía de las baterías de iones de litio. Cambiado internamente a la industria de las baterías de iones de sodio para ayudar a que la industria de las baterías de iones de sodio crezca rápidamente.

Zhongke Haina se dio cuenta de la producción de pequeños lotes de baterías de iones de sodio y se dio cuenta de la operación instalada del sistema de almacenamiento de energía de 1MWh en la primera mitad de este año.

CATL lanzó oficialmente las baterías de iones de sodio y planea construir una cadena industrial completa de baterías de iones de sodio en 2023 para lograr una producción y aplicación a gran escala.

Aunque la industria actual de las baterías de iones de sodio todavía se encuentra en la etapa de introducción, las baterías de iones de sodio tienen ventajas obvias en términos de abundancia de recursos y costo. Con la madurez de la tecnología y la mejora gradual de la cadena industrial, se espera que las baterías de iones de sodio logren aplicaciones a gran escala en áreas como almacenamiento de energía eléctrica, vehículos eléctricos ligeros y vehículos comerciales eléctricos, formando un buen complemento para el litio. Baterías de iones.

El desarrollo de la industria de las baterías químicas está en ascenso. Las baterías de iones de litio no son la mejor forma. El desarrollo de la tecnología de las baterías de iones de sodio muestra que todavía existen grandes áreas desconocidas en la industria de las baterías químicas, que vale la pena explorar por parte de empresas y científicos globales.