21 мая 2021 года председатель CATL Цзэн Юйцюнь сообщил на собрании акционеров компании, что натриевые батареи будут выпущены примерно в июле этого года. Говоря о тенденции развития аккумуляторных технологий, Цзэн Юйцюнь сказал: «Наша технология также развивается, и наши натрий-ионные батареи стали более зрелыми».

В 15:30 29 июля 2021 года CATL провела 10-минутную пресс-конференцию по натриево-ионной батарее с помощью видеотрансляции в прямом эфире. Председатель д-р Юйцюнь Цзэн лично участвовал в онлайн-пресс-конференции.

картина

В процессе конференции была извлечена следующая информация:

1. Материальная система
Материал катода: берлинская белила, слоистый оксид с модификацией поверхности.
Материал анода: модифицированный твердый углерод с удельной емкостью 350 мАч / г
Электролит: новый тип электролита, содержащий натриевую соль.
Производственный процесс: в основном совместим с линиями по производству литий-ионных аккумуляторов

2. Производительность аккумулятора
Плотность единичной энергии достигает 160 Втч / кг.
80% SOC достигается через 15 минут зарядки.
Минус 20 градусов, по-прежнему сохраняется более 90% разрядной емкости
Эффективность интеграции системы Pack превышает 80%

3. Системная интеграция
Можно использовать аккумуляторный раствор AB, ионно-натриевый аккумулятор и литий-ионный аккумулятор интегрированы в одну и ту же систему, принимая во внимание преимущества высокой удельной мощности ионов натрия и преимущества высокой плотности энергии литий-ионных аккумуляторов.

4. Будущее развитие
Плотность энергии натриево-ионных аккумуляторов следующего поколения достигает 200 Втч / кг.
2023 год в основном формирует относительно зрелую производственную цепочку.

два

Ионно-натриевые батареи вышли на путь индустриализации

Исследования по индустриализации натрий-ионных аккумуляторов восходят к 1970-м годам и в основном были начаты одновременно с исследованиями литий-ионных аккумуляторов. С тех пор как Sony Corporation of Japan стала лидером в предложении коммерческого решения для литий-ионных аккумуляторов, литий-ионные аккумуляторы получили поддержку из многих источников и теперь стали основным решением для новых энергетических аккумуляторов, в то время как прогресс исследований натрий-ионных аккумуляторов был относительно медленным.

На «Седьмом Китайском форуме по электромобилям», состоявшемся 17 января 2021 года, Чэнь Лицюань, академик Китайской инженерной академии, выступил с программной речью, посвященной ионно-натриевой батарее, разработанной командой Ху Юншена из Китайской академии наук.

Академик Чен Лицюань сказал на форуме: «Электроэнергия в мире хранится в литий-ионных батареях, чего недостаточно. Натрий-ионные батареи – лучший выбор для новых батарей. Зачем вводить натриево-ионные батареи? Потому что литий-ионные аккумуляторы сейчас производят по всему миру. Говорят, что автомобили во всем мире приводятся в движение литий-ионными батареями, а электричество в мире хранится в литий-ионных батареях, чего недостаточно. Следовательно, мы должны рассмотреть новые батареи. Натрий-ионные батареи – лучший выбор. Содержание лития довольно мало. Оно составляет всего 0.0065%, а содержание натрия составляет 2.75%. Следует сказать, что содержание натрия довольно высокое ».

Ионно-натриевые батареи, разработанные Китайской академией наук, изначально были индустриализированы компанией Zhongke Haina Technology Co., Ltd.. Они обладают отличными характеристиками при высоких и низких температурах, быстродействием, циклическими характеристиками и стоимостью ниже, чем у литий-ионных аккумуляторов. . Имеет очень широкое развитие. Перспективы и сценарии применения.

26 марта 2021 года Чжунке Хай На объявила о завершении раунда финансирования A на уровне 100 миллионов юаней. Инвестор – Wutongshu Capital. Этот раунд финансирования будет использован для строительства линии по производству положительных и отрицательных материалов для натриево-ионных аккумуляторов мощностью 2,000 тонн в год.

28 июня 2021 года первая в мире система хранения энергии с натриево-ионными батареями мощностью 1 МВт / ч (мегаватт-час) была введена в эксплуатацию в Тайюане, достигнув мирового уровня. Первая в мире система хранения энергии с ионами натрия мощностью 1 МВтч, введенная в эксплуатацию на этот раз, была построена совместно Shanxi Huayang Group и Zhongke Haina Company.

Чжай Хун, председатель Shanxi Huayang Group, сказал: «Первая в мире система хранения энергии с ионами натрия мощностью 1 МВтч была успешно введена в эксплуатацию, что ознаменовало развертывание, внедрение и совместное строительство новой производственной цепочки для хранения энергии в верхней и нижней части производственной цепочки Shanxi Huayang Group. . »

Будучи учеником академика Чэнь Лицюань и председателем крупнейшей в мире компании по производству аккумуляторных батарей Ningde Times Co., Ltd., доктор Цзэн Юйцюнь всегда обращал внимание на тенденцию развития технологии натриево-ионных аккумуляторов и уже создал ионно-натриевые батареи. в CATL. Команда разработчиков аккумуляторов.

Натрий-ионный аккумулятор, представленный на этой конференции, показывает, что CATL подготовилась к индустриализации натрий-ионных аккумуляторов и вскоре выпустит на рынок продукцию массового производства.

Эта акция, несомненно, демонстрирует, что эпоха Ningde находится в авангарде изменений в технологии аккумуляторов.

три

Характеристики и сценарии применения натриево-ионных аккумуляторов

Объединив соответствующие технические параметры натриево-ионных аккумуляторов, выпущенных Zhongke Hainer и Ningde Times, мы можем проанализировать типичные сценарии применения ионов натрия.

1. Рынок накопителей энергии
После крупномасштабной индустриализации натрий-ионных аккумуляторов стоимость более выгодна, чем у литий-ионных аккумуляторов, а срок службы может составлять более 6000 раз, а срок службы может составлять от 10 до 20 лет. который особенно подходит для пикового и минимального накопления электроэнергии. Отрегулируйте и сгладьте колебания.

Кроме того, преимущества большого увеличения в сочетании с преимуществами низкой стоимости делают натриево-ионные аккумуляторы особенно подходящими для требований применения частотной модуляции сети.

Взятые вместе, натриево-ионные батареи могут почти удовлетворить различные требования приложений в области хранения электроэнергии, включая сторону выработки электроэнергии, сторону сети и сторону пользователя, включая автономные, подключенные к сети, частотную модуляцию, сглаживание пиков. , накопители энергии и т. д.

2. Рынок легких электромобилей
Преимущество низкой стоимости натрий-ионных аккумуляторов и характеристики защиты окружающей среды делают их наиболее вероятными для замены свинцово-кислотных аккумуляторов и превращения их в основное применение на рынке легких электромобилей.

Как мы все знаем, из-за своей низкой цены свинцово-кислотные батареи всегда были основным выбором для электрических двухколесных транспортных средств, электрических трехколесных мотоциклов и низкоскоростных электрических четырехколесных транспортных средств. Однако из-за загрязнения свинцом страна продвигает использование более экологически чистых химических батарей для замены свинцово-кислотных батарей. Батареи, ионно-натриевые батареи, несомненно, являются очень хорошей альтернативой, ожидается, что они будут близки по стоимости к свинцово-кислотным аккумуляторам, но по своим характеристикам значительно опережают свинцово-кислотные аккумуляторы.

3. Холодная зона с более низкой температурой.
В высокоширотных регионах самая низкая температура зимой часто может достигать минус 30 ° C, а чрезвычайно низкие температуры даже ниже минус 40 ° C, что создает огромную проблему для литиевых батарей.

Существующая система материалов литиевой батареи, будь то батарея из титаната лития или трехкомпонентная литиевая или литий-железо-фосфатная батарея с улучшенными низкотемпературными характеристиками, также может применяться в среде с минус 40 ° C, но цена очень высока. .

Судя по ионам натрия, выделяемым CATL, все еще сохраняется 90% разрядная емкость при минус 20 градусах Цельсия, и его все еще можно нормально использовать при минус 38 градусах Цельсия. Он может в основном адаптироваться к большинству районов холодных зон высоких широт, а цена значительно ниже. Литиевая батарея с улучшенными низкотемпературными характеристиками.

4. Рынок электрических автобусов и грузовиков
Для электробусов, электрических грузовиков, электромобилей и других транспортных средств, основным назначением которых является эксплуатация, удельная энергия не является самым важным показателем. Натрий-ионные аккумуляторы имеют преимущества низкой стоимости и длительного срока службы, которые имеют широкие перспективы применения и, как ожидается, займут большую его часть. Изначально относился к рынку литий-ионных аккумуляторов.

5. Рынки с высоким спросом на быструю зарядку.
Например, упомянутая выше частотная модуляция накопителя энергии, а также электрические автобусы с быстрой зарядкой, переключение между электрическими двухколесными транспортными средствами, грузовые автомобили, беспилотные логистические автомобили, специальные роботы и т. Д. – все они имеют очень высокий спрос на быструю зарядку аккумуляторов. . Натрий-ионные аккумуляторы могут полностью удовлетворить потребности этой части рынка в зарядке 80% электроэнергии за 15 минут.

4

Тенденция индустриализации наступила

моя страна сделала огромный прорыв в области литий-ионных аккумуляторов, став самой развитой отраслевой цепочкой в ​​мире, крупнейшим производственным масштабом, крупнейшим масштабом применения и технологиями, постепенно догоняющими и ведущими в производстве литий-ионных аккумуляторов. Внутренний переход на производство натриево-ионных аккумуляторов, чтобы помочь отрасли натриево-ионных аккумуляторов быстро расти.

Компания Zhongke Haina реализовала мелкосерийное производство натриево-ионных батарей и ввела в эксплуатацию установленную систему хранения энергии 1 МВтч в первой половине этого года.

CATL официально выпустила натриево-ионные аккумуляторы и планирует в 2023 году построить полную производственную цепочку натрий-ионных аккумуляторов для крупномасштабного производства и применения.

Хотя в настоящее время производство ионно-натриевых аккумуляторов все еще находится на стадии внедрения, ионно-натриевые аккумуляторы имеют очевидные преимущества с точки зрения обилия ресурсов и стоимости. Ожидается, что с развитием технологий и постепенным совершенствованием производственной цепочки натриево-ионные батареи найдут широкое применение в таких областях, как накопление электроэнергии, легкие электромобили и электрические коммерческие автомобили, что станет хорошим дополнением к литий-ионным аккумуляторным батареям. ионные батареи.

Продолжает развиваться промышленность по производству химических аккумуляторов. Литий-ионные батареи не являются окончательной формой. Развитие технологии натрий-ионных аккумуляторов показывает, что в индустрии химических аккумуляторов все еще есть огромные неизвестные области, которые стоит изучить глобальным компаниям и ученым.