Em 21 de maio de 2021, o presidente da CATL, Zeng Yuqun, revelou na assembleia de acionistas da empresa que as baterias de sódio serão lançadas por volta de julho deste ano. Ao falar sobre a tendência de desenvolvimento da tecnologia de bateria, Zeng Yuqun disse: “Nossa tecnologia também está se desenvolvendo e nossa bateria de íon de sódio amadureceu.”

Às 15h30 do dia 29 de julho de 2021, o CATL realizou uma coletiva de imprensa com bateria de íon sódio em 10 minutos por meio de uma transmissão de vídeo ao vivo na web. O presidente, Dr. Yuqun Zeng, participou pessoalmente da conferência de imprensa online.

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Do processo de conferência, as seguintes informações foram extraídas:

1. Material system
Material catódico: Branco da Prússia, óxido em camadas, com modificação de superfície
Material do ânodo: carbono duro modificado com uma capacidade específica de 350mAh / g
Electrolyte: a new type of electrolyte containing sodium salt
Processo de fabricação: basicamente compatível com as linhas de produção de baterias de íon-lítio

2. Desempenho da bateria
A densidade de energia única atinge 160Wh / kg
80% SOC can be reached after 15 minutes of charging
Menos 20 graus, ainda há mais de 90% da taxa de retenção da capacidade de descarga
A eficiência de integração do sistema de pacotes excede 80%

3. Integração do sistema
A solução de bateria AB pode ser usada, a bateria de íon de sódio e a bateria de íon de lítio são integradas no mesmo sistema, levando em consideração as vantagens de alta densidade de energia do íon de sódio e as vantagens de alta densidade de energia das baterias de íon de lítio

4. Desenvolvimento futuro
A densidade de energia da bateria de íon de sódio de próxima geração atinge 200Wh / kg
2023 basicamente forma uma cadeia industrial relativamente madura

dois

Baterias de íon de sódio chegaram ao caminho da industrialização

A pesquisa sobre a industrialização de baterias de íon de sódio remonta à década de 1970 e foi basicamente iniciada simultaneamente com a pesquisa de baterias de íon de lítio. Desde que a Sony Corporation do Japão assumiu a liderança ao propor uma solução comercial para baterias de íon de lítio, as baterias de íon de lítio receberam suporte de muitas fontes e agora se tornaram a solução principal para novas baterias de energia, enquanto o progresso da pesquisa de baterias de íon de sódio tem sido relativamente lento.

No “Sétimo Fórum de Veículos Elétricos da China” realizado em 17 de janeiro de 2021, Chen Liquan, acadêmico da Academia Chinesa de Engenharia, fez um discurso de abertura, com foco na bateria de íon de sódio desenvolvida pela equipe de Hu Yongsheng na Academia Chinesa de Ciências.

O acadêmico Chen Liquan disse no fórum: “A eletricidade do mundo é armazenada em baterias de íon-lítio, o que não é suficiente. As baterias de íon de sódio são a primeira escolha para baterias novas. Por que introduzir baterias de íons de sódio? Porque as baterias de íon de lítio agora estão sendo fabricadas em todo o mundo. Diz-se que os carros em todo o mundo são movidos por baterias de íon de lítio, e a eletricidade do mundo é armazenada em baterias de íon de lítio, o que não é suficiente. Portanto, devemos considerar novas baterias. As baterias de íon de sódio são a primeira escolha. O conteúdo de lítio é muito pequeno. É de apenas 0.0065% e o teor de sódio é de 2.75%. Deve-se dizer que o teor de sódio é bastante alto. ”

The sodium ion battery developed by the Chinese Academy of Sciences has been initially industrialized by Zhongke Haina Technology Co., Ltd. It has excellent high and low temperature performance, rate performance, cycle performance, and the cost is lower than that of lithium ion batteries. It has a very broad development. Prospects and application scenarios.

Em 26 de março de 2021, Zhongke Hai Na anunciou a conclusão de uma rodada de financiamento de nível A de 100 milhões de yuans. O investidor é Wutongshu Capital. Essa rodada de financiamento será usada para construir uma linha de produção de material positivo e negativo para bateria de íon sódio, com capacidade anual de 2,000 toneladas.

Em 28 de junho de 2021, o primeiro sistema de armazenamento de energia de bateria de íon de sódio de 1 MWh (megawatt-hora) do mundo foi colocado em operação em Taiyuan, alcançando o nível de liderança mundial. O primeiro sistema de armazenamento de energia de íon sódio do mundo de 1 MWh colocado em operação desta vez foi construído em conjunto pelo Shanxi Huayang Group e Zhongke Haina Company.

Zhai Hong, presidente do Shanxi Huayang Group, disse: “O primeiro sistema de armazenamento de energia de íons de sódio de 1 MWh do mundo foi colocado em operação com sucesso, marcando a implantação, introdução e co-construção do Grupo Shanxi Huayang de nova cadeia industrial de armazenamento de energia a montante e a jusante. . ”

Como aluno do acadêmico Chen Liquan e presidente da maior empresa de baterias de energia do mundo, Ningde Times Co., Ltd., o Dr. Zeng Yuqun sempre prestou atenção à tendência de desenvolvimento da tecnologia de baterias de íon de sódio e já estabeleceu o íon de sódio em CATL. Equipe de P&D de baterias.

A bateria de íon sódio lançada nesta conferência mostra que a CATL se preparou para a industrialização de baterias de íon sódio e em breve lançará no mercado produtos produzidos em massa.

Esta ação demonstra, sem dúvida, que a era Ningde está na vanguarda das mudanças na tecnologia de baterias.

três

Características e cenários de aplicação de baterias de íon sódio

Combinando os parâmetros técnicos relevantes das baterias de íons de sódio lançados por Zhongke Hainer e Ningde Times, podemos analisar os cenários de aplicação típicos de íons de sódio.

1. Mercado de armazenamento de energia
Após a industrialização em grande escala das baterias de íon de sódio, o custo é mais vantajoso do que o das baterias de íon de lítio e o ciclo de vida pode ser superior a 6000 vezes, e a vida útil pode ser de até 10 a 20 anos, que é especialmente adequado para o pico e o vale do armazenamento de energia elétrica. Ajuste e suavize as flutuações.

Além disso, as vantagens de alta ampliação, combinadas com as vantagens de baixo custo, tornam as baterias de íons de sódio particularmente adequadas para os requisitos de aplicação de modulação de frequência de grade.

Juntas, as baterias de íon de sódio podem quase cobrir vários requisitos de aplicação no campo de armazenamento de energia elétrica, incluindo o lado da geração de energia, o lado da rede e o lado do usuário, incluindo fora da rede, conectado à rede, modulação de frequência, redução de pico , armazenamento de energia, etc.

2. Mercado de veículos elétricos leves
A vantagem de baixo custo das baterias de íon sódio e as características de proteção ambiental tornam mais provável a substituição das baterias de chumbo-ácido e se tornem a principal aplicação do mercado de veículos elétricos leves.

Como todos sabemos, por causa de seu preço baixo, as baterias de chumbo-ácido sempre foram a escolha principal para veículos elétricos de duas rodas, triciclos elétricos e veículos elétricos de baixa velocidade de quatro rodas. No entanto, por causa da poluição por chumbo, o país tem promovido o uso de baterias químicas mais ecológicas para substituir as baterias de chumbo-ácido. Baterias, baterias de íon de sódio são, sem dúvida, uma alternativa muito boa, espera-se atingir perto do custo das baterias de chumbo-ácido, mas o desempenho está significativamente à frente das baterias de chumbo-ácido.

3. Zona fria com temperatura mais baixa
Em regiões de alta latitude, a temperatura mais baixa no inverno pode frequentemente chegar a menos 30 ° C, e temperaturas extremamente baixas são ainda mais baixas do que menos 40 ° C, o que representa um grande desafio para as baterias de lítio.

O sistema de bateria de lítio existente, seja uma bateria de titanato de lítio ou uma bateria ternária de fosfato de ferro ou lítio com desempenho aprimorado em baixa temperatura, também pode ser aplicado a um ambiente de menos 40 ° C, mas o preço é muito caro .

A julgar pelo íon sódio liberado pelo CATL, ainda há uma taxa de retenção de capacidade de descarga de 90% a menos 20 graus Celsius e ainda pode ser usado normalmente a menos 38 graus Celsius. Basicamente, ele pode se adaptar à maioria das áreas de zonas frias de alta latitude e o preço é significativamente mais baixo. Bateria de lítio com desempenho aprimorado em baixas temperaturas.

4. Mercado de ônibus e caminhões elétricos
Para ônibus elétricos, caminhões elétricos, veículos elétricos de logística e outros veículos cujo objetivo principal é a operação, a densidade de energia não é o indicador mais crítico. As baterias de íon sódio têm como vantagens o baixo custo e a longa vida, que apresentam amplas perspectivas de aplicação e espera-se que ocupem grande parte delas. Pertenceu originalmente ao mercado de baterias de íon de lítio.

5. Mercados com forte demanda por carregamento rápido
Por exemplo, a modulação de frequência de armazenamento de energia mencionada acima, bem como ônibus elétricos de carregamento rápido, operações de comutação de veículos elétricos de duas rodas, AGVs, veículos de logística não tripulados, robôs especiais, etc., todos têm uma demanda muito forte para carregamento rápido de bateria . As baterias de íon de sódio podem. Pode atender plenamente as necessidades desta parte do mercado para carregar 80% da eletricidade em 15 minutos.

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A tendência de industrialização chegou

meu país fez grandes avanços no campo das baterias de íon de lítio, tornando-se a cadeia industrial mais madura do mundo, a maior escala de fabricação, a maior escala de aplicação e tecnologia gradualmente alcançando e liderando a energia das baterias de íon de lítio. Mudou internamente para a indústria de baterias de íon de sódio para ajudar a indústria de baterias de íon de sódio a crescer rapidamente.

Zhongke Haina percebeu a produção de pequenos lotes de baterias de íon de sódio e percebeu a operação instalada do sistema de armazenamento de energia de 1 MWh no primeiro semestre deste ano.

A CATL lançou oficialmente baterias de íon de sódio e planeja construir uma cadeia completa da indústria de baterias de íon de sódio em 2023 para atingir produção e aplicação em larga escala.

Embora a atual indústria de baterias de íons de sódio ainda esteja em estágio de introdução, as baterias de íons de sódio têm vantagens óbvias em termos de abundância de recursos e custo. Com o amadurecimento da tecnologia e o aprimoramento gradual da cadeia industrial, as baterias de íon sódio devem alcançar aplicações em larga escala em áreas como armazenamento de energia elétrica, veículos elétricos leves e veículos comerciais elétricos, formando um bom complemento ao lítio. baterias de íons.

O desenvolvimento da indústria de baterias químicas está em ascensão. As baterias de íon de lítio não são a forma definitiva. O desenvolvimento da tecnologia de baterias de íons de sódio mostra que ainda existem enormes áreas desconhecidas na indústria de baterias químicas, que vale a pena explorar por empresas e cientistas globais.