ב-21 במאי 2021, חשף יו”ר CATL, Zeng Yuqun, באסיפת בעלי המניות של החברה כי סוללות נתרן ישוחררו בסביבות יולי השנה. כשדיבר על מגמת הפיתוח של טכנולוגיית הסוללות, אמר Zeng Yuqun: “גם הטכנולוגיה שלנו מתפתחת, וסוללת הנתרן-יון שלנו התבגרה”.

בשעה 15:30 ב-29 ביולי 2021, CATL ערכה מסיבת עיתונאים של סוללת נתרן-יון תוך 10 דקות באמצעות שידור וידאו חי באינטרנט. היו”ר ד”ר יוקון זנג השתתף באופן אישי במסיבת העיתונאים המקוונת.

תמונה

מתהליך הכנס הוצא המידע הבא:

1. מערכת חומרים
חומר קתודה: לבן פרוסי, תחמוצת שכבתית, עם שינוי פני השטח
חומר האנודה: פחמן קשיח שונה בקיבולת ספציפית של 350mAh/g
אלקטרוליט: סוג חדש של אלקטרוליט המכיל מלח נתרן
תהליך ייצור: תואם בעיקרון לקווי ייצור של סוללות ליתיום-יון

2. ביצועי סוללה
צפיפות אנרגיה בודדת מגיעה ל-160Wh/kg
ניתן להגיע ל-80% SOC לאחר 15 דקות של טעינה
מינוס 20 מעלות, עדיין יש יותר מ-90% שיעור שימור קיבולת פריקה
יעילות אינטגרציית מערכות החבילה עולה על 80%

3. שילוב מערכות
ניתן להשתמש בפתרון סוללת AB, סוללת יון נתרן וסוללת ליתיום יון משולבות באותה מערכת, תוך התחשבות ביתרונות צפיפות ההספק הגבוהה של יון נתרן ויתרונות צפיפות האנרגיה הגבוהה של סוללות ליתיום יון

4. פיתוח עתידי
צפיפות האנרגיה של סוללת יון נתרן מהדור הבא מגיעה ל-200Wh/kg
2023 בעצם מהווה רשת תעשייתית בוגרת יחסית

שתיים

סוללות נתרן יון הגיעו לדרך התיעוש

ניתן לייחס את המחקר על התיעוש של סוללות נתרן-יון בשנות ה-1970, והחל בעצם במקביל למחקר על סוללות ליתיום-יון. מאז חברת סוני מיפן לקחה את ההובלה בהצעת פתרון מסחרי לסוללות ליתיום-יון, סוללות ליתיום-יון קיבלו תמיכה ממקורות רבים וכעת הפכו לפתרון המיינסטרים עבור סוללות אנרגיה חדשות, תוך התקדמות המחקר של סוללות נתרן-יון. היה איטי יחסית.

ב”פורום כלי הרכב החשמליים של סין” שנערך ב-17 בינואר 2021, נשא צ’ן ליקוואן, אקדמאי של האקדמיה הסינית להנדסה, נאום מרכזי, שהתמקד בסוללת יון הנתרן שפותחה על ידי הצוות של הו יונגשנג באקדמיה הסינית למדעים.

האקדמיה חן ליקוואן אמרה בפורום: “החשמל בעולם מאוחסן בסוללות ליתיום-יון, וזה לא מספיק. סוללות סודיום-יון הן הבחירה הראשונה עבור סוללות חדשות. למה להכניס סוללות נתרן-יון? מכיוון שסוללות ליתיום-יון מיוצרות כעת בכל העולם. אומרים שמכוניות בכל העולם מונעות באמצעות סוללות ליתיום-יון, והחשמל בעולם מאוחסן בסוללות ליתיום-יון, וזה לא מספיק. לכן, עלינו לשקול סוללות חדשות. סוללות נתרן-יון הן הבחירה הראשונה. תכולת הליתיום קטנה למדי. זה רק 0.0065% ותכולת הנתרן היא 2.75%. צריך לומר שתכולת הנתרן די גבוהה”.

סוללת יון הנתרן שפותחה על ידי האקדמיה הסינית למדעים תועשה בתחילה על ידי Zhongke Haina Technology Co., Ltd. יש לה ביצועים מצוינים בטמפרטורה גבוהה ונמוכה, ביצועי קצב, ביצועי מחזור, והעלות נמוכה מזו של סוללות ליתיום יון . יש לו התפתחות רחבה מאוד. סיכויים ותרחישי יישום.

ב-26 במרץ 2021, Zhongke Hai Na הודיעה על השלמת סבב גיוס A בגובה 100 מיליון יואן. המשקיע הוא Wutongshu Capital. סבב מימון זה ישמש לבניית קו ייצור חומרים חיוביים ושליליים של סוללת נתרן-יון בקיבולת שנתית של 2,000 טון.

ב-28 ביוני 2021, הוכנסה לפעולה בטאייואן מערכת אחסון האנרגיה הראשונה בעולם של 1MWh (מגהוואט שעה) נתרן-יון, והגיעה לרמה המובילה בעולם. מערכת אחסון אנרגיית יון נתרן הראשונה בעולם של 1MWh שהופעלה הפעם נבנתה במשותף על ידי Shanxi Huayang Group וחברת Zhongke Haina.

ג’אי הונג, יו”ר קבוצת Shanxi Huayang, אמר: “מערכת אחסון האנרגיה הראשונה של 1MWh נתרן יון הופעלה בהצלחה, ומציינת את הפריסה, ההקדמה והבנייה המשותפת של קבוצת Shanxi Huayang של אחסון אנרגיה חדש במעלה הזרם ובמורד הזרם. .”

כתלמידו של האקדמיה צ’ן ליקוואן ויו”ר חברת סוללות החשמל הגדולה בעולם, Ningde Times Co., Ltd., ד”ר זנג יוקון תמיד שם לב למגמת הפיתוח של טכנולוגיית סוללות נתרן יון וכבר הקים נתרן יון ב-CATL. צוות מחקר ופיתוח סוללות.

סוללת הנתרן-יון שהושקה בכנס זה מלמדת כי CATL עשתה הכנות לתיעוש סוללות נתרן-יון ובקרוב תשיק לשוק מוצרים בייצור המוני.

פעולה זו ללא ספק מדגימה שעידן Ningde נמצא בחזית השינויים בטכנולוגיית הסוללה.

שְׁלוֹשָׁה

מאפיינים ותרחישי יישום של סוללות נתרן יון

בשילוב הפרמטרים הטכניים הרלוונטיים של סוללות יון נתרן שפורסמו על ידי Zhongke Hainer ו- Ningde Times, אנו יכולים לנתח את תרחישי היישום האופייניים של יון נתרן.

1. שוק אחסון חשמל
לאחר התיעוש בקנה מידה גדול של סוללות נתרן-יון, העלות משתלמת יותר מזו של סוללות ליתיום-יון, וחיי המחזור יכולים להיות יותר מפי 6000, וחיי השירות יכולים להיות ארוכים עד 10 עד 20 שנים, שמתאים במיוחד לשיא ולעמק של אגירת אנרגיה חשמלית. התאם והחליק תנודות.

בנוסף, היתרונות של הגדלה גבוהה, בשילוב עם היתרונות של עלות נמוכה, הופכים את סוללות הנתרן למתאימים במיוחד לדרישות היישום של אפנון תדר רשת.

ביחד, סוללות נתרן-יון יכולות כמעט לכסות דרישות יישום שונות בתחום אגירת האנרגיה החשמלית, לרבות צד ייצור החשמל, צד הרשת וצד המשתמש, לרבות מחוץ לרשת, מחוברות לרשת, אפנון תדרים, גילוח שיא. , אחסון אנרגיה וכו’.

2. שוק רכב חשמלי קל
היתרון הנמוך של סוללות נתרן-יון ומאפייני הגנת הסביבה הופכים אותן לעלות הסבירות הגבוהה ביותר להחליף סוללות עופרת ולהפוך ליישום העיקרי של שוק הרכב החשמלי הקל.

כפי שכולנו יודעים, בגלל המחיר הנמוך שלה, סוללות עופרת היו תמיד הבחירה העיקרית עבור דו-גלגליים חשמליים, תלת-אופניים חשמליים ורכבי ארבעה גלגלים חשמליים במהירות נמוכה. עם זאת, בגלל זיהום עופרת, המדינה מקדמת את השימוש בסוללות כימיות ידידותיות יותר לסביבה להחלפת סוללות עופרת-חומצה. סוללות, סוללות סודיום יון הן ללא ספק אלטרנטיבה טובה מאוד, היא צפויה להגיע קרוב לעלות של סוללות עופרת, אך הביצועים מקדימים משמעותית את סוללות עופרת.

3. אזור קר עם טמפרטורה נמוכה יותר
באזורי רוחב גבוהים, הטמפרטורה הנמוכה ביותר בחורף יכולה להגיע לרוב למינוס 30 מעלות צלזיוס, וטמפרטורות נמוכות במיוחד הן אפילו נמוכות ממינוס 40 מעלות צלזיוס, מה שמציב אתגר עצום לסוללות הליתיום.

מערכת חומרי סוללת הליתיום הקיימת, בין אם זו סוללת ליתיום טיטנאט, או סוללת ליתיום או ליתיום ברזל פוספט טרינרית עם ביצועים משופרים בטמפרטורות נמוכות, ניתנת ליישום גם בסביבה של מינוס 40 מעלות צלזיוס, אך המחיר יקר מאוד .

אם לשפוט לפי יון הנתרן ששוחרר על ידי CATL, עדיין יש קצב שימור קיבולת פריקה של 90% במינוס 20 מעלות צלזיוס, ועדיין ניתן להשתמש בו בדרך כלל במינוס 38 מעלות צלזיוס. זה בעצם יכול להסתגל לרוב האזורים הקרים בקו רוחב גבוה, והמחיר נמוך משמעותית. סוללת ליתיום עם ביצועים משופרים בטמפרטורה נמוכה.

4. שוק אוטובוסים ומשאיות חשמליים
עבור אוטובוסים חשמליים, משאיות חשמליות, רכבים לוגיסטיים חשמליים וכלי רכב אחרים שמטרתם העיקרית היא תפעול, צפיפות האנרגיה אינה המדד הקריטי ביותר. לסוללות נתרן-יון יש את היתרונות של עלות נמוכה וחיים ארוכים, שיש להן סיכויי יישום רחבים וצפויות לתפוס חלק גדול ממנה. במקור היה שייך לשוק סוללות הליתיום-יון.

5. שווקים עם דרישה חזקה לטעינה מהירה
לדוגמה, אפנון תדר אגירת האנרגיה שהוזכר לעיל, כמו גם לאוטובוסים חשמליים בטעינה מהירה, פעולות החלפת רכב דו-גלגלי חשמלי, רכבי AGV, רכבים לוגיסטיים בלתי מאוישים, רובוטים מיוחדים וכו’, לכולם יש דרישה חזקה מאוד לטעינת סוללה מהירה. . סוללות נתרן-יון יכולות לענות באופן מלא על הצרכים של חלק זה של השוק לטעון 80% מהחשמל תוך 15 דקות.

ארבע

מגמת התיעוש הגיעה

המדינה שלי עשתה פריצות דרך ענקיות בתחום סוללות הליתיום-יון, והפכה לרשת התעשייה הבוגרת ביותר בעולם, קנה המידה הגדול ביותר לייצור, קנה המידה הגדול ביותר של יישומים, וטכנולוגיה מדביקה את הקצב ומובילה בהדרגה את כוח סוללת הליתיום-יון. הועבר באופן פנימי לתעשיית סוללות הנתרן-יון כדי לעזור לתעשיית סוללות הנתרן-יון לצמוח במהירות.

Zhongke Haina מימשה את ייצור האצווה הקטנה של סוללות נתרן-יון, וממשה את הפעולה המותקנת של מערכת אחסון האנרגיה של 1MWh במחצית הראשונה של השנה.

CATL הוציאה רשמית סוללות נתרן-יון, ומתכננת לבנות שרשרת מלאה של תעשיית סוללות נתרן-יון בשנת 2023 כדי להשיג ייצור ויישום בקנה מידה גדול.

למרות שתעשיית סוללות נתרן יון הנוכחית עדיין בשלב היכרות, לסוללות נתרן יון יש יתרונות ברורים במונחים של שפע משאבים ועלות. עם בשלות הטכנולוגיה והשיפור ההדרגתי של השרשרת התעשייתית, סוללות נתרן-יון צפויות להשיג יישומים בקנה מידה גדול בתחומים כמו אחסון אנרגיה חשמלית, כלי רכב חשמליים קלים וכלי רכב מסחריים חשמליים, מהווים השלמה טובה לליתיום- סוללות יונים.

התפתחות תעשיית הסוללות הכימיות נמצאת במגמת עלייה. סוללות ליתיום-יון אינן הצורה האולטימטיבית. הפיתוח של טכנולוגיית סוללות הנתרן-יון מראה כי ישנם עדיין אזורים עצומים לא ידועים בתעשיית הסוללות הכימיות, שכדאי לחקור על ידי חברות ומדענים גלובליים.