Natrium-ion-batterier, industrialiseringen kommer!

21. mai 2021 avslørte styrelederen i CATL, Zeng Yuqun, på selskapets aksjonærmøte at natriumbatterier vil bli utgitt rundt juli i år. Da Zeng Yuqun snakket om utviklingstrenden for batteriteknologi, sa: “Teknologien vår utvikler seg også, og natriumionbatteriet vårt har modnet.”

Klokken 15:30 den 29. juli 2021 holdt CATL en pressekonferanse med natriumionbatteri på 10 minutter gjennom en direktesendt nettvideosending. Styreleder Dr. Yuqun Zeng deltok personlig på den elektroniske pressekonferansen.

bilde

Fra konferanseprosessen ble følgende informasjon hentet ut:

1. Materialsystem
Katodemateriale: Prøyssisk hvit, lagdelt oksid, med overflatemodifikasjon
Anodemateriale: modifisert hardt karbon med en spesifikk kapasitet på 350mAh/g
Elektrolytt: en ny type elektrolytt som inneholder natriumsalt
Produksjonsprosess: i utgangspunktet kompatibel med produksjonslinjer for litiumionbatterier

2. Batteriytelse
Enkel energitetthet når 160Wh/kg
80 % SOC kan nås etter 15 minutters lading
Minus 20 grader, det er fortsatt mer enn 90 % utslippskapasitet
Pakkesystemintegrasjonseffektivitet overstiger 80 %

3. Systemintegrasjon
AB-batteriløsningen kan brukes, natriumionbatteriet og litiumionbatteriet er integrert i samme system, og tar hensyn til fordelene med høy effekttetthet til natriumion og fordelene med høy energitetthet til litiumionbatterier

4. Fremtidig utvikling
Energitettheten til neste generasjons natriumionbatteri når 200Wh/kg
2023 utgjør i utgangspunktet en relativt moden industrikjede

to

Natriumionbatterier har kommet til industrialiseringens vei

Forskningen på industrialiseringen av natrium-ion-batterier kan spores tilbake til 1970-tallet, og ble i utgangspunktet startet samtidig med forskningen på litium-ion-batterier. Siden Sony Corporation of Japan tok ledelsen i å foreslå en kommersiell løsning for litiumionbatterier, har litiumionbatterier mottatt støtte fra mange kilder og har nå blitt mainstream-løsningen for nye energibatterier, mens forskningsfremskrittet for natriumionbatterier har gått relativt sakte.

På «Seventh China Electric Vehicles Forum» holdt 17. januar 2021, holdt Chen Liquan, akademiker ved Chinese Academy of Engineering, en hovedtale, med fokus på natriumionbatteriet utviklet av Hu Yongshengs team ved det kinesiske vitenskapsakademiet.

Akademiker Chen Liquan sa på forumet: «Verdens elektrisitet er lagret i litium-ion-batterier, noe som ikke er nok. Natrium-ion-batterier er førstevalget for nye batterier. Hvorfor introdusere natrium-ion-batterier? Fordi litium-ion-batterier nå lages over hele verden. Det sies at biler over hele verden drives av litium-ion-batterier, og elektrisiteten i verden er lagret i litium-ion-batterier, noe som ikke er nok. Derfor må vi vurdere nye batterier. Natrium-ion-batterier er førstevalget. Innholdet av litium er ganske lite. Det er bare 0.0065% og natriuminnholdet er 2.75%. Det skal sies at natriuminnholdet er ganske høyt.”

Natriumionbatteriet utviklet av det kinesiske vitenskapsakademiet ble opprinnelig industrialisert av Zhongke Haina Technology Co., Ltd. Det har utmerket høy- og lavtemperaturytelse, hastighetsytelse, syklusytelse, og kostnadene er lavere enn for litiumionbatterier . Den har en veldig bred utvikling. Prospekter og søknadsscenarier.

26. mars 2021 kunngjorde Zhongke Hai Na fullføringen av en finansieringsrunde på 100 millioner yuan på nivå A. Investoren er Wutongshu Capital. Denne finansieringsrunden vil bli brukt til å bygge en produksjonslinje for positive og negative materialer for natriumionbatterier med en årlig kapasitet på 2,000 tonn.

28. juni 2021 ble verdens første 1MWh (megawatt-time) energilagringssystem for natriumionbatteri satt i drift i Taiyuan, og nådde verdens ledende nivå. Verdens første energilagringssystem for natriumion på 1MWh satt i drift denne gangen ble bygget i fellesskap av Shanxi Huayang Group og Zhongke Haina Company.

Zhai Hong, styreleder i Shanxi Huayang Group, sa: “Verdens første 1MWh natriumionenergilagringssystem har blitt satt i drift, og markerer Shanxi Huayang Groups utplassering, introduksjon og samkonstruksjon av ny energilagring oppstrøms og nedstrøms industrikjede. .”

Som student av akademiker Chen Liquan og styreleder for verdens største batteriselskap, Ningde Times Co., Ltd., har Dr. Zeng Yuqun alltid vært oppmerksom på utviklingstrenden for natriumionbatteriteknologi og har allerede etablert natriumion. i CATL. Batteri R&D team.

Natrium-ion-batteriet som ble lansert på denne konferansen viser at CATL har gjort forberedelser for industrialiseringen av natrium-ion-batterier og snart vil lansere masseproduserte produkter på markedet.

Denne handlingen viser utvilsomt at Ningde-tiden er i forkant av batteriteknologiendringer.

tre

Karakteristikker og bruksscenarier for natriumionbatterier

Ved å kombinere de relevante tekniske parameterne for natriumionbatterier utgitt av Zhongke Hainer og Ningde Times, kan vi analysere de typiske bruksscenariene for natriumion.

1. Kraftlagringsmarkedet
Etter storskala industrialisering av natriumionbatterier er kostnadene mer fordelaktige enn for litiumionbatterier, og sykluslivet kan være mer enn 6000 ganger, og levetiden kan være så lang som 10 til 20 år, som er spesielt egnet for toppen og dalen av elektrisk energilagring. Juster og jevn ut svingninger.

I tillegg gjør fordelene med høy forstørrelse, kombinert med fordelene med lave kostnader, natriumionbatterier spesielt egnet for brukskravene til nettfrekvensmodulasjon.

Til sammen kan natrium-ion-batterier nesten dekke ulike brukskrav innen elektrisk energilagring, inkludert kraftgenereringssiden, nettsiden og brukersiden, inkludert off-grid, grid-connected, frekvensmodulasjon, peak shaving , energilagring osv.

2. Markedet for lette elektriske kjøretøy
Lavkostnadsfordelen med natriumion-batterier og miljøvernegenskapene gjør det mest sannsynlig å erstatte bly-syre-batterier og bli hovedapplikasjonen for markedet for lette elektriske kjøretøy.

Som vi alle vet, på grunn av den lave prisen, har blysyrebatterier alltid vært det primære valget for elektriske tohjulinger, elektriske trehjulinger og elektriske firehjulinger med lav hastighet. På grunn av blyforurensning har landet imidlertid fremmet bruken av mer miljøvennlige kjemiske batterier for å erstatte bly-syre-batterier. Batterier, natriumionbatterier er utvilsomt et veldig godt alternativ, det forventes å oppnå nær kostnadene for blybatterier, men ytelsen er betydelig foran blybatterier.

3. Kald sone med lavere temperatur
I områder med høy breddegrad kan den laveste temperaturen om vinteren ofte komme opp i minus 30°C, og ekstremt lave temperaturer er enda lavere enn minus 40°C, noe som utgjør en stor utfordring for litiumbatterier.

Det eksisterende litiumbatterimaterialsystemet, enten det er et litiumtitanatbatteri, eller et ternært litium- eller litiumjernfosfatbatteri med forbedret lavtemperaturytelse, kan også brukes i et miljø på minus 40 °C, men prisen er veldig dyr .

Ut fra natriumionet som frigjøres av CATL, er det fortsatt en retensjonshastighet på 90 % utladningskapasitet ved minus 20 grader Celsius, og den kan fortsatt brukes normalt ved minus 38 grader Celsius. Den kan i utgangspunktet tilpasse seg de fleste kalde områder med høy breddegrad, og prisen er betydelig lavere. Litiumbatteri med forbedret ytelse ved lav temperatur.

4. Elektrisk buss- og lastebilmarked
For elektriske busser, elektriske lastebiler, elektriske logistikkkjøretøyer og andre kjøretøy som har hovedformål med drift, er ikke energitetthet den mest kritiske indikatoren. Natrium-ion-batterier har fordelene med lave kostnader og lang levetid, som har brede bruksmuligheter og forventes å oppta en stor del av det. Tilhørte opprinnelig markedet for litium-ion-batterier.

5. Markeder med sterk etterspørsel etter hurtiglading
For eksempel har energilagringsfrekvensmodulasjonen nevnt ovenfor, så vel som hurtigladende elektriske busser, elektriske tohjulede kjøretøybytteoperasjoner, AGV-er, ubemannede logistikkkjøretøyer, spesialroboter, etc., alle en veldig sterk etterspørsel etter rask batterilading . Natrium-ion-batterier kan Det kan fullt ut dekke behovene til denne delen av markedet å lade 80 % av elektrisiteten på 15 minutter.

Fire

Trenden med industrialisering har kommet

landet mitt har gjort store gjennombrudd innen litium-ion-batterier, og har blitt verdens mest modne industrikjede, den største produksjonsskalaen, den største applikasjonsskalaen, og teknologi som gradvis tar igjen og leder litium-ion-batterikraften. Internt skiftet til natriumionbatteriindustrien for å hjelpe natriumionbatteriindustrien til å vokse raskt.

Zhongke Haina har realisert liten batch-produksjon av natrium-ion-batterier, og realiserte den installerte driften av 1MWh energilagringssystemet i første halvdel av dette året.

CATL lanserte offisielt natriumionbatterier, og planlegger å bygge en komplett industrikjede for natriumionbatterier i 2023 for å oppnå storskala produksjon og bruk.

Selv om den nåværende natriumionbatteriindustrien fortsatt er i introduksjonsstadiet, har natriumionbatterier åpenbare fordeler når det gjelder ressursoverflod og kostnad. Med den modne teknologien og den gradvise forbedringen av industrikjeden, forventes natriumionbatterier å oppnå storskala applikasjoner innen områder som elektrisk energilagring, lette elektriske kjøretøyer og elektriske nyttekjøretøyer, og danner et godt supplement til litium- ion-batterier.

Utviklingen av den kjemiske batteriindustrien er i fremmarsj. Litium-ion-batterier er ikke den ultimate formen. Utviklingen av natrium-ion batteriteknologi viser at det fortsatt er enorme ukjente områder i den kjemiske batteriindustrien, som er verdt å utforske av globale selskaper og forskere.