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나트륨이온전지, 산업화가 온다!

21년 2021월 XNUMX일 CATL의 Zeng Yuqun 회장은 회사 주주총회에서 올해 XNUMX월경에 나트륨 배터리가 출시될 것이라고 밝혔습니다. Zeng Yuqun은 배터리 기술의 발전 추세에 대해 “우리 기술도 발전하고 있으며 나트륨 이온 배터리도 성숙했습니다.”라고 말했습니다.

15년 30월 29일 오후 2021시 10분, CATL은 웹 생중계를 통해 XNUMX분 만에 나트륨 이온 배터리 기자간담회를 개최했다. 온라인 기자간담회에는 정위춘 회장이 직접 참석했다.

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회의 과정에서 다음 정보가 추출되었습니다.

1. 재료 시스템
음극 재료: 프러시안 화이트, 층상 산화물, 표면 개질 포함
양극재: 비용량 350mAh/g의 개질경질탄소
전해질: 나트륨염을 포함하는 새로운 유형의 전해질
제조 공정: 기본적으로 리튬 이온 배터리 생산 라인과 호환 가능

2. 배터리 성능
단일 에너지 밀도는 160Wh/kg에 도달합니다.
80분 충전 후 15% SOC 도달 가능
영하 20도, 아직 방전 용량 유지율 90% 이상
팩 시스템 통합 효율성 80% 초과

3. 시스템 통합
AB 배터리 솔루션을 사용할 수 있으며 나트륨 이온 배터리와 리튬 이온 배터리를 동일한 시스템에 통합하여 나트륨 이온의 높은 전력 밀도 이점과 리튬 이온 배터리의 높은 에너지 밀도 이점을 고려합니다.

4. 향후 발전
차세대 나트륨 이온 배터리의 에너지 밀도는 200Wh/kg에 이릅니다.
2023년은 기본적으로 비교적 성숙한 산업 체인을 형성합니다.

나트륨 이온 배터리는 산업화의 길에 왔습니다

나트륨이온전지의 산업화에 대한 연구는 1970년대로 거슬러 올라갈 수 있으며, 기본적으로 리튬이온전지에 대한 연구와 동시에 시작되었다. 일본의 Sony Corporation이 리튬 이온 배터리의 상용 솔루션을 제안하는 데 앞장서면서 리튬 이온 배터리는 많은 소스로부터 지원을 받아 새로운 에너지 배터리의 주류 솔루션이 되었으며 나트륨 이온 배터리에 대한 연구가 진행되고 있습니다. 상대적으로 느려졌습니다.

17년 2021월 XNUMX일에 열린 “제XNUMX회 중국 전기차 포럼”에서 중국 공과대학의 학자인 Chen Liquan은 중국과학원 Hu Yongsheng의 팀이 개발한 나트륨 이온 배터리에 초점을 맞춰 기조연설을 했습니다.

학자 Chen Liquan은 포럼에서 다음과 같이 말했습니다. 나트륨 이온 배터리는 새 배터리의 첫 번째 선택입니다. 나트륨 이온 배터리를 도입하는 이유는 무엇입니까? 리튬 이온 배터리는 현재 전 세계적으로 만들어지고 있기 때문입니다. 전 세계의 자동차는 리튬이온 배터리로 구동되고, 전 세계의 전기는 리튬이온 배터리에 저장되는데, 이것만으로는 부족하다. 따라서 새 배터리를 고려해야 합니다. 나트륨 이온 배터리가 첫 번째 선택입니다. 리튬 함량은 매우 적습니다. 0.0065%에 불과하고 나트륨 함량은 2.75%입니다. 나트륨 함량이 꽤 높다고 해야 할까요.”

중국과학원에서 개발한 나트륨 이온 배터리는 Zhongke Haina Technology Co., Ltd.에서 처음으로 산업화했습니다. 고온 및 저온 성능, 속도 성능, 사이클 성능이 우수하고 리튬 이온 배터리보다 비용이 저렴합니다. . 그것은 매우 광범위한 발전을 가지고 있습니다. 전망 및 적용 시나리오.

26년 2021월 100일 Zhongke Hai Na는 2,000억 위안 수준의 A 자금 조달 완료를 발표했습니다. 투자자는 Wutongshu Capital입니다. 이번 자금 조달은 연간 XNUMX톤 규모의 나트륨 이온 배터리 양극 및 음극 소재 생산 라인을 구축하는 데 사용될 예정이다.

28년 2021월 1일, 세계 최초의 1MWh(메가와트시) 나트륨 이온 배터리 에너지 저장 시스템이 타이위안에서 가동되어 세계 최고의 수준에 도달했습니다. 이번에 가동된 세계 최초의 XNUMXMWh 나트륨 이온 에너지 저장 시스템은 Shanxi Huayang Group과 Zhongke Haina Company가 공동으로 건설했습니다.

Shanxi Huayang Group의 Zhai Hong 회장은 “세계 최초의 1MWh 나트륨 이온 에너지 저장 시스템이 성공적으로 가동되어 Shanxi Huayang Group이 새로운 에너지 저장 업스트림 및 다운스트림 산업 체인을 구축, 도입 및 공동 건설했음을 알립니다. .”

학자 Chen Liquan의 학생이자 세계 최대 전력 배터리 회사인 Ningde Times Co., Ltd.의 회장인 Zeng Yuqun은 항상 나트륨 이온 배터리 기술의 발전 추세에 주목해 왔으며 이미 나트륨 이온을 확립했습니다. CATL에서. 배터리 R&D 팀.

이번 컨퍼런스에서 출시된 나트륨 이온 배터리는 CATL이 나트륨 이온 배터리의 산업화를 준비했으며 곧 양산 제품을 시장에 출시할 것임을 보여줍니다.

이 행동은 의심할 여지 없이 Ningde 시대가 배터리 기술 변화의 최전선에 있음을 보여줍니다.

나트륨 이온 배터리의 특성 및 응용 시나리오

Zhongke Hainer와 Ningde Times에서 발표한 나트륨 이온 배터리의 관련 기술 매개변수를 결합하여 나트륨 이온의 일반적인 응용 시나리오를 분석할 수 있습니다.

1. 축전 시장
나트륨 이온 배터리의 대규모 산업화 후 리튬 이온 배터리보다 비용이 유리하며 사이클 수명은 6000 배 이상 될 수 있으며 수명은 10 ~ 20 년, 전기 에너지 저장의 피크와 밸리에 특히 적합합니다. 변동을 조정하고 부드럽게 합니다.

또한, 고배율의 장점과 저렴한 비용의 장점으로 인해 나트륨 이온 배터리는 그리드 주파수 변조의 애플리케이션 요구 사항에 특히 적합합니다.

종합하면, 나트륨 이온 배터리는 전력 생산 측, 그리드 측 및 사용자 측을 포함하여 전기 에너지 저장 분야의 다양한 애플리케이션 요구 사항을 거의 충족할 수 있습니다. 여기에는 오프 그리드, 그리드 연결, 주파수 변조, 피크 면도 포함 , 에너지 저장 등

2. 경전기차 시장
나트륨 이온 배터리의 저비용 이점과 환경 보호 특성으로 인해 납산 배터리를 대체하고 경전기차 시장의 주요 애플리케이션이 될 가능성이 가장 높습니다.

우리 모두 알다시피 납산 배터리는 저렴한 가격 때문에 항상 전기 이륜차, 전기 세발 자전거 및 저속 전기 사륜차의 주요 선택이었습니다. 그러나 납 오염으로 인해 국가는 납 축전지를 대체하기 위해보다 환경 친화적 인 화학 배터리의 사용을 장려하고 있습니다. 배터리, 나트륨 이온 배터리는 의심할 여지 없이 매우 좋은 대안이며, 납산 배터리에 근접한 비용을 달성할 것으로 예상되지만 성능은 납산 배터리보다 훨씬 앞서 있습니다.

3. 온도가 낮은 콜드 존
고위도 지역에서는 겨울철 최저 기온이 영하 30°C에 도달하는 경우가 많으며 극저온은 영하 40°C보다 훨씬 낮아 리튬 배터리에 큰 문제가 됩니다.

기존 리튬 전지 소재 시스템은 티탄산리튬 전지든, 저온 성능이 향상된 삼원 리튬 또는 인산철 리튬 전지이든 영하 40°C의 환경에서도 적용할 수 있지만 가격이 매우 비쌉니다. .

CATL이 방출하는 나트륨 이온으로 판단하면 영하 90도에서도 여전히 20%의 방전 용량 유지율이 있으며 영하 38도에서도 정상적으로 사용할 수 있다. 기본적으로 대부분의 고위도 한랭지 지역에 적응할 수 있으며 가격이 훨씬 저렴합니다. 저온 성능이 향상된 리튬 배터리.

4. 전기버스 및 트럭 시장
전기 버스, 전기 트럭, 전기 물류 차량 및 주요 목적이 운영인 기타 차량의 경우 에너지 밀도가 가장 중요한 지표가 아닙니다. 나트륨 이온 배터리는 저비용과 장수명의 장점을 가지고 있으며 광범위한 응용 전망을 가지고 있으며 많은 부분을 차지할 것으로 예상됩니다. 원래 리튬 이온 배터리 시장에 속했습니다.

5. 급속 충전 수요가 높은 시장
예를 들어, 위에서 언급한 에너지 저장 주파수 변조뿐만 아니라 고속 충전 전기 버스, 전기 이륜차 스위칭 작업, AGV, 무인 물류 차량, 특수 로봇 등은 모두 고속 배터리 충전에 대한 수요가 매우 높습니다. . 나트륨 이온 배터리는 80분 안에 전기의 15%를 충전하는 시장의 이 부분의 요구를 완전히 충족할 수 있습니다.

산업화 추세가 도래했다

우리나라는 리튬 이온 배터리 분야에서 큰 돌파구를 마련하여 세계에서 가장 성숙한 산업 체인, 가장 큰 제조 규모, 가장 큰 적용 규모 및 기술이 점차적으로 리튬 이온 배터리 전력을 따라잡고 선도합니다. 나트륨 이온 배터리 산업의 급속한 성장을 돕기 위해 내부적으로 나트륨 이온 배터리 산업으로 전환했습니다.

Zhongke Haina는 나트륨 이온 배터리의 소량 생산을 실현했으며 올해 상반기에 1MWh 에너지 저장 시스템의 설치 운영을 실현했습니다.

CATL은 공식적으로 나트륨 이온 배터리를 출시했으며 2023년에 완전한 나트륨 이온 배터리 산업 체인을 구축하여 대규모 생산 및 적용을 달성할 계획입니다.

현재 나트륨 이온 배터리 산업은 아직 도입 단계에 있지만 나트륨 이온 배터리는 자원 풍부 및 비용 측면에서 명백한 이점이 있습니다. 기술의 성숙과 산업 체인의 점진적인 개선으로 나트륨 이온 배터리는 전기 에너지 저장, 경전기차 및 전기 상용차와 같은 분야에서 대규모 응용을 달성하여 리튬- 이온 배터리.

화학 전지 산업의 발전이 상승세에 있습니다. 리튬 이온 배터리는 궁극의 형태가 아닙니다. 나트륨-이온 배터리 기술의 발전은 화학 배터리 산업에 여전히 거대한 미지의 영역이 있음을 보여주며 글로벌 기업과 과학자들이 탐구할 가치가 있습니다.