Baterai natrium-ion, industrialisasi akan datang!

Pada 21 Mei 2021, ketua CATL, Zeng Yuqun, mengungkapkan pada rapat pemegang saham perusahaan bahwa baterai natrium akan dirilis sekitar Juli tahun ini. Ketika berbicara tentang tren perkembangan teknologi baterai, Zeng Yuqun mengatakan: “Teknologi kami juga berkembang, dan baterai natrium-ion kami telah matang.”

Pukul 15:30 tanggal 29 Juli 2021, CATL mengadakan konferensi pers baterai natrium-ion dalam 10 menit melalui siaran video web langsung. Ketua Dr. Yuqun Zeng secara pribadi berpartisipasi dalam konferensi pers online.

gambar

Dari proses konferensi, informasi berikut diambil:

1. Sistem bahan
Bahan katoda: putih Prusia, oksida berlapis, dengan modifikasi permukaan
Bahan anoda: karbon keras yang dimodifikasi dengan kapasitas spesifik 350mAh / g
Elektrolit: jenis elektrolit baru yang mengandung garam natrium
Proses manufaktur: pada dasarnya kompatibel dengan lini produksi baterai lithium-ion

2. Kinerja baterai
Kepadatan energi tunggal mencapai 160Wh/kg
80% SOC dapat dicapai setelah 15 menit pengisian daya
Minus 20 derajat, masih ada lebih dari 90% tingkat retensi kapasitas debit
Efisiensi integrasi sistem paket melebihi 80%

3. Integrasi sistem
Solusi baterai AB dapat digunakan, baterai ion natrium dan baterai ion litium diintegrasikan ke dalam sistem yang sama, dengan mempertimbangkan keunggulan densitas daya tinggi ion natrium dan keunggulan densitas energi tinggi baterai ion litium

4. Pengembangan masa depan
Kepadatan energi baterai ion natrium generasi berikutnya mencapai 200Wh/kg
2023 pada dasarnya membentuk rantai industri yang relatif matang

dua

Baterai ion natrium telah sampai ke jalan industrialisasi

Penelitian tentang industrialisasi baterai natrium-ion dapat ditelusuri kembali ke tahun 1970-an, dan pada dasarnya dimulai bersamaan dengan penelitian baterai lithium-ion. Sejak Sony Corporation Jepang memimpin dalam mengusulkan solusi komersial untuk baterai lithium-ion, baterai lithium-ion telah menerima dukungan dari banyak sumber dan kini telah menjadi solusi utama untuk baterai energi baru, sementara kemajuan penelitian baterai natrium-ion telah relatif lambat.

Pada “Forum Kendaraan Listrik Tiongkok Ketujuh” yang diadakan pada 17 Januari 2021, Chen Liquan, akademisi dari Akademi Teknik Tiongkok, menyampaikan pidato utama, dengan fokus pada baterai ion natrium yang dikembangkan oleh tim Hu Yongsheng di Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok.

Akademisi Chen Liquan mengatakan di forum: “Listrik dunia disimpan dalam baterai lithium-ion, yang tidak cukup. Baterai natrium-ion adalah pilihan pertama untuk baterai baru. Mengapa memperkenalkan baterai natrium-ion? Karena baterai lithium-ion sekarang sedang dibuat di seluruh dunia. Dikatakan bahwa mobil di seluruh dunia digerakkan oleh baterai lithium-ion, dan listrik di dunia disimpan dalam baterai lithium-ion, yang tidak cukup. Oleh karena itu, kita harus mempertimbangkan baterai baru. Baterai natrium-ion adalah pilihan pertama. Kandungan lithium cukup kecil. Hanya 0.0065% dan kandungan natriumnya 2.75%. Harus dikatakan bahwa kandungan natriumnya cukup tinggi. ”

Baterai ion natrium yang dikembangkan oleh Akademi Ilmu Pengetahuan China pada awalnya telah diindustrialisasi oleh Zhongke Haina Technology Co., Ltd. Ini memiliki kinerja suhu tinggi dan rendah yang sangat baik, kinerja laju, kinerja siklus, dan biaya lebih rendah daripada baterai ion lithium . Memiliki perkembangan yang sangat luas. Prospek dan skenario aplikasi.

Pada tanggal 26 Maret 2021, Zhongke Hai Na mengumumkan penyelesaian putaran pembiayaan A tingkat 100 juta yuan. Investornya adalah Wutongshu Capital. Putaran pembiayaan ini akan digunakan untuk membangun lini produksi bahan positif dan negatif baterai natrium-ion dengan kapasitas tahunan 2,000 ton.

Pada tanggal 28 Juni 2021, sistem penyimpanan energi baterai natrium-ion 1MWh (megawatt-jam) pertama di dunia dioperasikan di Taiyuan, mencapai tingkat terdepan di dunia. Sistem penyimpanan energi ion natrium pertama di dunia sebesar 1MWh yang dioperasikan kali ini dibangun bersama oleh Grup Shanxi Huayang dan Perusahaan Zhongke Haina.

Zhai Hong, Ketua Shanxi Huayang Group, mengatakan: “Sistem penyimpanan energi ion natrium 1MWh pertama di dunia telah berhasil dioperasikan, menandai penyebaran, pengenalan, dan pembangunan bersama penyimpanan energi baru di rantai industri hulu dan hilir Shanxi Huayang Group. .”

Sebagai mahasiswa Akademisi Chen Liquan dan ketua perusahaan baterai listrik terbesar di dunia, Ningde Times Co., Ltd., Dr. Zeng Yuqun selalu memperhatikan tren perkembangan teknologi baterai ion natrium dan telah menetapkan ion natrium di CATL. Tim Litbang Baterai.

Baterai natrium-ion yang diluncurkan pada konferensi ini menunjukkan bahwa CATL telah melakukan persiapan untuk industrialisasi baterai natrium-ion dan akan segera meluncurkan produk yang diproduksi secara massal di pasar.

Tindakan ini tidak diragukan lagi menunjukkan bahwa era Ningde berada di garis depan perubahan teknologi baterai.

tiga

Karakteristik dan skenario aplikasi baterai ion natrium

Menggabungkan parameter teknis yang relevan dari baterai ion natrium yang dirilis oleh Zhongke Hainer dan Ningde Times, kami dapat menganalisis skenario aplikasi khas ion natrium.

1. Pasar penyimpanan daya
Setelah industrialisasi baterai natrium-ion skala besar, biayanya lebih menguntungkan daripada baterai lithium-ion, dan masa pakai siklus bisa lebih dari 6000 kali, dan masa pakai bisa selama 10 hingga 20 tahun, yang sangat cocok untuk puncak dan lembah penyimpanan energi listrik. Menyesuaikan dan menghaluskan fluktuasi.

Selain itu, keunggulan pembesaran tinggi, dikombinasikan dengan keunggulan biaya rendah, membuat baterai ion natrium sangat cocok untuk persyaratan aplikasi modulasi frekuensi grid.

Secara keseluruhan, baterai natrium-ion hampir dapat memenuhi berbagai persyaratan aplikasi di bidang penyimpanan energi listrik, termasuk sisi pembangkit listrik, sisi grid, dan sisi pengguna, termasuk off-grid, grid-connected, modulasi frekuensi, pencukuran puncak , penyimpanan energi, dll.

2. Pasar kendaraan listrik ringan
Keuntungan biaya rendah baterai natrium-ion dan karakteristik perlindungan lingkungan membuatnya paling mungkin untuk menggantikan baterai timbal-asam dan menjadi aplikasi utama pasar kendaraan listrik ringan.

Seperti yang kita ketahui bersama, karena harganya yang murah, baterai timbal-asam selalu menjadi pilihan utama untuk kendaraan roda dua listrik, roda tiga listrik, dan roda empat listrik kecepatan rendah. Namun, karena polusi timbal, negara tersebut telah mempromosikan penggunaan baterai kimia yang lebih ramah lingkungan untuk menggantikan baterai timbal-asam. Baterai, baterai ion natrium tidak diragukan lagi merupakan alternatif yang sangat baik, diharapkan dapat mendekati biaya baterai timbal-asam, tetapi kinerjanya jauh di depan baterai timbal-asam.

3. Zona dingin dengan suhu lebih rendah
Di daerah lintang tinggi, suhu terendah di musim dingin seringkali dapat mencapai minus 30°C, dan suhu yang sangat rendah bahkan lebih rendah dari minus 40°C, yang merupakan tantangan besar bagi baterai lithium.

Sistem bahan baterai lithium yang ada, apakah itu baterai lithium titanate, atau baterai lithium terner atau baterai lithium besi fosfat dengan kinerja suhu rendah yang ditingkatkan, juga dapat diterapkan pada lingkungan minus 40 ° C, tetapi harganya sangat mahal .

Dilihat dari ion natrium yang dikeluarkan oleh CATL, masih ada tingkat retensi kapasitas debit 90% pada minus 20 derajat Celcius, dan masih dapat digunakan secara normal pada suhu minus 38 derajat Celcius. Ini pada dasarnya dapat beradaptasi dengan sebagian besar area zona dingin lintang tinggi, dan harganya jauh lebih rendah. Baterai lithium dengan peningkatan kinerja suhu rendah.

4. Pasar bus dan truk listrik
Untuk bus listrik, truk listrik, kendaraan logistik listrik, dan kendaraan lain yang tujuan utamanya adalah operasi, kepadatan energi bukanlah indikator yang paling kritis. Baterai natrium-ion memiliki keunggulan biaya rendah dan umur panjang, yang memiliki prospek aplikasi luas dan diperkirakan akan menempati sebagian besar. Awalnya milik pasar baterai lithium-ion.

5. Pasar dengan permintaan kuat untuk pengisian cepat
Misalnya, modulasi frekuensi penyimpanan energi yang disebutkan di atas, serta bus listrik pengisian cepat, operasi peralihan kendaraan roda dua listrik, AGV, kendaraan logistik tak berawak, robot khusus, dll., semuanya memiliki permintaan yang sangat kuat untuk pengisian baterai cepat. . Baterai natrium-ion dapat sepenuhnya memenuhi kebutuhan bagian pasar ini untuk mengisi 80% listrik dalam 15 menit.

Empat

Tren industrialisasi telah tiba

negara saya telah membuat terobosan besar di bidang baterai lithium-ion, menjadi rantai industri paling matang di dunia, skala manufaktur terbesar, skala aplikasi terbesar, dan teknologi secara bertahap mengejar dan memimpin kekuatan baterai lithium-ion. Secara internal beralih ke industri baterai natrium-ion untuk membantu industri baterai natrium-ion berkembang pesat.

Zhongke Haina telah merealisasikan produksi batch kecil baterai natrium-ion, dan merealisasikan pengoperasian sistem penyimpanan energi 1MWh yang terpasang pada paruh pertama tahun ini.

CATL secara resmi merilis baterai natrium-ion, dan berencana untuk membangun rantai industri baterai natrium-ion lengkap pada tahun 2023 untuk mencapai produksi dan aplikasi skala besar.

Meskipun industri baterai ion natrium saat ini masih dalam tahap pengenalan, baterai ion natrium memiliki keunggulan yang jelas dalam hal kelimpahan sumber daya dan biaya. Dengan kematangan teknologi dan peningkatan bertahap dari rantai industri, baterai natrium-ion diharapkan untuk mencapai aplikasi skala besar di berbagai bidang seperti penyimpanan energi listrik, kendaraan listrik ringan, dan kendaraan komersial listrik, membentuk pelengkap yang baik untuk lithium- baterai ion.

Perkembangan industri baterai kimia sedang naik daun. Baterai lithium-ion bukanlah bentuk akhir. Perkembangan teknologi baterai natrium-ion menunjukkan bahwa masih ada area besar yang tidak diketahui dalam industri baterai kimia, yang perlu ditelusuri oleh perusahaan dan ilmuwan global.