Op 21 mei 2021 maakte de voorzitter van CATL, Zeng Yuqun, op de aandeelhoudersvergadering van het bedrijf bekend dat natriumbatterijen rond juli van dit jaar op de markt zullen komen. Toen ze het had over de ontwikkelingstrend van batterijtechnologie, zei Zeng Yuqun: “Onze technologie ontwikkelt zich ook en onze natrium-ionbatterij is volwassen geworden.”

Op 15 juli 30 om 29:2021 uur hield CATL via een live webvideo-uitzending in 10 minuten een persconferentie over natriumionbatterijen. Voorzitter Dr. Yuqun Zeng nam persoonlijk deel aan de online persconferentie.

beeld

Uit het conferentieproces is de volgende informatie gehaald:

1. Materieel systeem:
Kathodemateriaal: Pruisisch wit, gelaagd oxide, met oppervlaktemodificatie
Anodemateriaal: gemodificeerde harde koolstof met een specifieke capaciteit van 350mAh/g
Elektrolyt: een nieuw type elektrolyt dat natriumzout bevat
Productieproces: in principe compatibel met productielijnen voor lithium-ionbatterijen

2. Batterijprestaties
Enkele energiedichtheid bereikt 160Wh/kg
80% SOC kan worden bereikt na 15 minuten opladen
Min 20 graden, er is nog steeds een retentiegraad van de ontladingscapaciteit van meer dan 90%
De efficiëntie van de pakketsysteemintegratie overschrijdt 80%

3. Systeemintegratie
De AB-batterijoplossing kan worden gebruikt, de natriumionbatterij en de lithiumionbatterij zijn geïntegreerd in hetzelfde systeem, rekening houdend met de hoge vermogensdichtheidsvoordelen van natriumionen en de hoge energiedichtheidsvoordelen van lithiumionbatterijen

4. Toekomstige ontwikkeling
De energiedichtheid van de volgende generatie natriumionenbatterijen bereikt 200Wh/kg
2023 vormt in feite een relatief volwassen industriële keten

twee

Natriumionbatterijen zijn op weg naar industrialisatie

Het onderzoek naar de industrialisatie van natrium-ion-batterijen gaat terug tot de jaren zeventig en werd in principe gelijktijdig gestart met het onderzoek naar lithium-ion-batterijen. Sinds Sony Corporation uit Japan het voortouw nam bij het voorstellen van een commerciële oplossing voor lithium-ionbatterijen, hebben lithium-ionbatterijen steun gekregen van vele bronnen en zijn ze nu de gangbare oplossing voor nieuwe energiebatterijen, terwijl de onderzoeksvooruitgang van natriumionbatterijen is relatief traag verlopen.

Op het “Seventh China Electric Vehicles Forum” dat op 17 januari 2021 werd gehouden, hield Chen Liquan, academicus van de Chinese Academy of Engineering, een keynote speech, waarbij de nadruk lag op de natriumionbatterij die is ontwikkeld door het team van Hu Yongsheng aan de Chinese Academy of Sciences.

Academicus Chen Liquan zei op het forum: “De elektriciteit van de wereld wordt opgeslagen in lithium-ionbatterijen, wat niet genoeg is. Natrium-ion-batterijen zijn de eerste keuze voor nieuwe batterijen. Waarom natrium-ionbatterijen introduceren? Want lithium-ionbatterijen worden nu over de hele wereld gemaakt. Er wordt gezegd dat auto’s over de hele wereld worden aangedreven door lithium-ionbatterijen en dat de elektriciteit in de wereld wordt opgeslagen in lithium-ionbatterijen, wat niet genoeg is. Daarom moeten we nieuwe batterijen overwegen. Natrium-ionbatterijen zijn de eerste keuze. Het gehalte aan lithium is vrij klein. Het is slechts 0.0065% en het natriumgehalte is 2.75%. Het moet gezegd dat het natriumgehalte vrij hoog is.”

De natriumionbatterij ontwikkeld door de Chinese Academie van Wetenschappen is aanvankelijk geïndustrialiseerd door Zhongke Haina Technology Co., Ltd. Het heeft uitstekende prestaties bij hoge en lage temperaturen, snelheidsprestaties, cyclusprestaties en de kosten zijn lager dan die van lithium-ionbatterijen . Het heeft een zeer brede ontwikkeling. Vooruitzichten en toepassingsscenario’s.

Op 26 maart 2021 kondigde Zhongke Hai Na de voltooiing aan van een A-financieringsronde van 100 miljoen yuan. De investeerder is Wutongshu Capital. Deze financieringsronde zal worden gebruikt om een ​​productielijn voor positieve en negatieve materialen voor natriumionenbatterijen te bouwen met een jaarlijkse capaciteit van 2,000 ton.

Op 28 juni 2021 werd ‘s werelds eerste 1MWh (megawattuur) natrium-ion batterij-energieopslagsysteem in gebruik genomen in Taiyuan, waarmee het ‘s werelds toonaangevende niveau bereikte. ‘S Werelds eerste natriumion-energieopslagsysteem van 1 MWh dat dit keer in gebruik werd genomen, werd gezamenlijk gebouwd door Shanxi Huayang Group en Zhongke Haina Company.

Zhai Hong, voorzitter van Shanxi Huayang Group, zei: “‘S Werelds eerste 1MWh natriumion-energieopslagsysteem is met succes in gebruik genomen, wat de implementatie, introductie en co-constructie van nieuwe energieopslag stroomopwaarts en stroomafwaarts van de industriële keten van Shanxi Huayang Group markeert. .”

Als student van academicus Chen Liquan en de voorzitter van ‘s werelds grootste energiebatterijbedrijf, Ningde Times Co., Ltd., heeft Dr. Zeng Yuqun altijd aandacht besteed aan de ontwikkelingstrend van natriumionbatterijtechnologie en heeft hij al natriumionen ontwikkeld in KAT. Batterij R&D-team.

De natrium-ionbatterij die op deze conferentie werd gelanceerd, toont aan dat CATL voorbereidingen heeft getroffen voor de industrialisatie van natriumionbatterijen en binnenkort massaproducten op de markt zal brengen.

Deze actie toont ongetwijfeld aan dat het Ningde-tijdperk vooroploopt op het gebied van veranderingen in batterijtechnologie.

drie

Kenmerken en toepassingsscenario’s van natriumionbatterijen

Door de relevante technische parameters van natriumionbatterijen van Zhongke Hainer en Ningde Times te combineren, kunnen we de typische toepassingsscenario’s van natriumionen analyseren.

1. Markt voor energieopslag
Na de grootschalige industrialisatie van natrium-ionbatterijen zijn de kosten voordeliger dan die van lithium-ionbatterijen, en de levensduur kan meer dan 6000 keer zijn en de levensduur kan oplopen tot 10 tot 20 jaar, die vooral geschikt is voor de piek en het dal van elektrische energieopslag. Aanpassen en vloeiend maken van fluctuaties.

Bovendien maken de voordelen van hoge vergroting, gecombineerd met de voordelen van lage kosten, natriumionbatterijen bijzonder geschikt voor de toepassingsvereisten van netfrequentiemodulatie.

Alles bij elkaar genomen kunnen natrium-ionbatterijen bijna verschillende toepassingsvereisten dekken op het gebied van elektrische energieopslag, inclusief de kant van de stroomopwekking, de netkant en de gebruikerskant, inclusief off-grid, grid-connected, frequentiemodulatie, peak-shaving , energieopslag, enz.

2. Markt voor lichte elektrische voertuigen
Het goedkope voordeel van natrium-ionbatterijen en de milieuvriendelijke eigenschappen maken het de meest waarschijnlijke vervanging van loodzuurbatterijen en de belangrijkste toepassing van de markt voor lichte elektrische voertuigen.

Zoals we allemaal weten, zijn loodzuuraccu’s vanwege de lage prijs altijd de eerste keuze geweest voor elektrische tweewielers, elektrische driewielers en elektrische vierwielers met lage snelheid. Vanwege loodvervuiling promoot het land echter het gebruik van milieuvriendelijkere chemische batterijen ter vervanging van loodzuurbatterijen. Batterijen, natriumionbatterijen zijn ongetwijfeld een zeer goed alternatief, er wordt verwacht dat ze dicht bij de kosten van loodzuurbatterijen zullen komen, maar de prestaties zijn aanzienlijk beter dan die van loodzuurbatterijen.

3. Koude zone met lagere temperatuur
In gebieden met hoge breedtegraden kan de laagste temperatuur in de winter vaak min 30°C bereiken, en extreem lage temperaturen zelfs lager dan min 40°C, wat een enorme uitdaging vormt voor lithiumbatterijen.

Het bestaande materiaalsysteem voor lithiumbatterijen, of het nu een lithiumtitanaatbatterij is, of een ternaire lithium- of lithiumijzerfosfaatbatterij met verbeterde prestaties bij lage temperaturen, kan ook worden toegepast in een omgeving van min 40°C, maar de prijs is erg duur .

Afgaande op het natriumion dat vrijkomt door CATL, is er nog steeds een retentiegraad van 90% van de ontladingscapaciteit bij min 20 graden Celsius, en het kan nog steeds normaal worden gebruikt bij min 38 graden Celsius. Het kan zich in principe aanpassen aan de meeste koude zonegebieden op hoge breedtegraden, en de prijs is aanzienlijk lager. Lithiumbatterij met verbeterde prestaties bij lage temperaturen.

4. Markt voor elektrische bussen en vrachtwagens
Voor elektrische bussen, elektrische vrachtwagens, elektrische logistieke voertuigen en andere voertuigen waarvan het hoofddoel de bediening is, is de energiedichtheid niet de meest kritische indicator. Natrium-ionbatterijen hebben de voordelen van lage kosten en een lange levensduur, die brede toepassingsmogelijkheden hebben en naar verwachting een groot deel daarvan in beslag zullen nemen. Behoorde oorspronkelijk tot de markt van lithium-ionbatterijen.

5. Markten met een sterke vraag naar snelladen
Zo hebben de bovengenoemde frequentiemodulatie van energieopslag, evenals snelladende elektrische bussen, elektrische tweewielige voertuigwisseloperaties, AGV’s, onbemande logistieke voertuigen, speciale robots, enz., Allemaal hebben ze een zeer sterke vraag naar snel opladen van batterijen . Natrium-ionbatterijen kunnen volledig voldoen aan de behoeften van dit deel van de markt om 80% van de elektriciteit in 15 minuten op te laden.

Vier

De trend van industrialisatie is aangebroken

mijn land heeft enorme doorbraken bereikt op het gebied van lithium-ionbatterijen, en is ‘s werelds meest volwassen industrieketen, de grootste productieschaal, de grootste toepassingsschaal en technologie die geleidelijk de lithium-ionbatterijstroom inhaalt en leidt. Intern verschoven naar de natrium-ion batterij-industrie om de natrium-ion batterij-industrie snel te laten groeien.

Zhongke Haina heeft de kleine batchproductie van natrium-ionbatterijen gerealiseerd en in de eerste helft van dit jaar de geïnstalleerde werking van het 1MWh energieopslagsysteem gerealiseerd.

CATL heeft officieel natrium-ionbatterijen vrijgegeven en is van plan om in 2023 een complete industrieketen voor natriumionenbatterijen te bouwen om grootschalige productie en toepassing te bereiken.

Hoewel de huidige industrie voor natriumionbatterijen zich nog in de introductiefase bevindt, hebben natriumionbatterijen duidelijke voordelen in termen van overvloed aan hulpbronnen en kosten. Met de volwassenheid van de technologie en de geleidelijke verbetering van de industriële keten, wordt verwacht dat natrium-ionbatterijen grootschalige toepassingen zullen bereiken op gebieden zoals opslag van elektrische energie, lichte elektrische voertuigen en elektrische bedrijfsvoertuigen, en een goede aanvulling vormen op lithiumbatterijen. ion batterijen.

De ontwikkeling van de chemische batterij-industrie zit in de lift. Lithium-ionbatterijen zijn niet de ultieme vorm. De ontwikkeling van de technologie voor natriumionbatterijen toont aan dat er nog steeds enorme onbekende gebieden zijn in de chemische batterijindustrie, die het waard zijn om door internationale bedrijven en wetenschappers te worden onderzocht.