Den 21 maj 2021 avslöjade CATL:s ordförande Zeng Yuqun vid bolagets bolagsstämma att natriumbatterier kommer att släppas runt juli i år. När Zeng Yuqun pratade om utvecklingstrenden för batteriteknologi sa: “Vår teknik utvecklas också, och vårt natriumjonbatteri har mognat.”

Klockan 15:30 den 29 juli 2021 höll CATL en presskonferens med natriumjonbatteri på 10 minuter genom en livesändning av webbvideo. Ordförande Dr. Yuqun Zeng deltog personligen i onlinepresskonferensen.

Bild

Från konferensprocessen extraherades följande information:

1. Material system
Katodmaterial: Preussisk vit, skiktad oxid, med ytmodifiering
Anodmaterial: modifierat hårt kol med en specifik kapacitet på 350mAh/g
Electrolyte: a new type of electrolyte containing sodium salt
Tillverkningsprocess: i princip kompatibel med produktionslinjer för litiumjonbatterier

2. Battery performance
Enskild energitäthet når 160Wh/kg
80 % SOC kan nås efter 15 minuters laddning
Minus 20 grader, det finns fortfarande mer än 90% retentionsgrad för urladdningskapacitet
Packsystemintegreringseffektiviteten överstiger 80 %

3. System integration
AB-batterilösningen kan användas, natriumjonbatteriet och litiumjonbatteriet är integrerade i samma system, med hänsyn till fördelarna med hög effekttäthet med natriumjon och fördelarna med hög energitäthet med litiumjonbatterier

4. Future development
Energitätheten för nästa generations natriumjonbatteri når 200Wh/kg
2023 basically forms a relatively mature industrial chain

två

Natriumjonbatterier har kommit till industrialiseringens väg

Forskningen om industrialiseringen av natriumjonbatterier kan spåras tillbaka till 1970-talet och startade i princip samtidigt med forskningen om litiumjonbatterier. Sedan Sony Corporation i Japan tog ledningen när det gällde att föreslå en kommersiell lösning för litiumjonbatterier, har litiumjonbatterier fått stöd från många källor och har nu blivit den vanliga lösningen för nya energibatterier, samtidigt som forskningsframstegen för natriumjonbatterier har gått relativt långsamt.

At the “Seventh China Electric Vehicles Forum” held on January 17, 2021, Chen Liquan, academician of the Chinese Academy of Engineering, delivered a keynote speech, focusing on the sodium ion battery developed by Hu Yongsheng’s team at the Chinese Academy of Sciences.

Akademikern Chen Liquan sa vid forumet: “Världens elektricitet lagras i litiumjonbatterier, vilket inte räcker. Natriumjonbatterier är förstahandsvalet för nya batterier. Varför introducera natriumjonbatterier? Eftersom litiumjonbatterier nu tillverkas över hela världen. Det sägs att bilar över hela världen drivs av litiumjonbatterier, och elektriciteten i världen lagras i litiumjonbatterier, vilket inte räcker. Därför måste vi överväga nya batterier. Natriumjonbatterier är förstahandsvalet. Innehållet av litium är ganska litet. Det är bara 0.0065% och natriumhalten är 2.75%. Det ska sägas att natriumhalten är ganska hög.”

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.

Den 26 mars 2021 tillkännagav Zhongke Hai Na slutförandet av en finansieringsrunda på 100 miljoner yuan på nivå A. Investeraren är Wutongshu Capital. Denna finansieringsrunda kommer att användas för att bygga en produktionslinje för positiva och negativa natriumjonbatterier med en årlig kapacitet på 2,000 XNUMX ton.

Den 28 juni 2021 togs världens första 1MWh (megawatt-timme) energilagringssystem för natriumjonbatterier i drift i Taiyuan, och nådde världens ledande nivå. Världens första energilagringssystem för natriumjoner på 1MWh som togs i drift denna gång byggdes gemensamt av Shanxi Huayang Group och Zhongke Haina Company.

Zhai Hong, ordförande i Shanxi Huayang Group, sa: “Världens första 1MWh natriumjonenergilagringssystem har framgångsrikt tagits i drift, vilket markerar Shanxi Huayang Groups utbyggnad, introduktion och samkonstruktion av ny energilagring uppströms och nedströms industriell kedja. .”

As a student of Academician Chen Liquan and the chairman of the world’s largest power battery company, Ningde Times Co., Ltd., Dr. Zeng Yuqun has always been paying attention to the development trend of sodium ion battery technology and has already established sodium ion in CATL. Battery R&D team.

Natriumjonbatteriet som lanserades vid denna konferens visar att CATL har gjort förberedelser för industrialiseringen av natriumjonbatterier och snart kommer att lansera massproducerade produkter på marknaden.

Denna åtgärd visar utan tvekan att Ningde-eran ligger i framkant av batteriteknikförändringar.

tre

Egenskaper och tillämpningsscenarier för natriumjonbatterier

Genom att kombinera de relevanta tekniska parametrarna för natriumjonbatterier släppta av Zhongke Hainer och Ningde Times, kan vi analysera de typiska tillämpningsscenarierna för natriumjon.

1. Kraftlagringsmarknad
Efter den storskaliga industrialiseringen av natriumjonbatterier är kostnaden mer fördelaktig än för litiumjonbatterier, och cykellivslängden kan vara mer än 6000 gånger och livslängden kan vara så lång som 10 till 20 år, som är särskilt lämplig för toppen och dalen av elektrisk energilagring. Justera och jämna ut fluktuationer.

Dessutom gör fördelarna med hög förstoring, i kombination med fördelarna med låg kostnad, natriumjonbatterier särskilt lämpliga för tillämpningskraven för nätfrekvensmodulering.

Sammantaget kan natriumjonbatterier nästan täcka olika tillämpningskrav inom området för elektrisk energilagring, inklusive kraftgenereringssidan, nätsidan och användarsidan, inklusive off-grid, nätanslutna, frekvensmodulering, peak shaving , energilagring m.m.

2. Marknaden för lätta elfordon
Lågkostnadsfördelen med natriumjonbatterier och miljöskyddsegenskaperna gör att det är mest sannolikt att ersätta blybatterier och bli den huvudsakliga tillämpningen av marknaden för lätta elfordon.

Som vi alla vet, på grund av dess låga pris, har blybatterier alltid varit det primära valet för elektriska tvåhjulingar, elektriska trehjulingar och elektriska fyrhjulingar med låg hastighet. Men på grund av blyföroreningar har landet främjat användningen av mer miljövänliga kemiska batterier för att ersätta blybatterier. Batterier, natriumjonbatterier är utan tvekan ett mycket bra alternativ, det förväntas uppnå nära kostnaden för blybatterier, men prestandan ligger betydligt före blybatterier.

3. Kall zon med lägre temperatur
I områden med hög latitud kan den lägsta temperaturen på vintern ofta nå minus 30°C, och extremt låga temperaturer är till och med lägre än minus 40°C, vilket utgör en enorm utmaning för litiumbatterier.

Det befintliga litiumbatterimaterialsystemet, oavsett om det är ett litiumtitanatbatteri eller ett ternärt litium- eller litiumjärnfosfatbatteri med förbättrad lågtemperaturprestanda, kan också appliceras i en miljö på minus 40°C, men priset är mycket dyrt .

Att döma av natriumjonen som frigörs av CATL finns det fortfarande en retentionshastighet på 90 % urladdningskapacitet vid minus 20 grader Celsius, och den kan fortfarande användas normalt vid minus 38 grader Celsius. Den kan i princip anpassa sig till de flesta kalla zonområden på hög latitud, och priset är betydligt lägre. Litiumbatteri med förbättrad lågtemperaturprestanda.

4. Elbuss- och lastbilsmarknad
För elbussar, ellastbilar, ellogistikfordon och andra fordon vars huvudsakliga syfte är drift är energitätheten inte den mest kritiska indikatorn. Natriumjonbatterier har fördelarna med låg kostnad och lång livslängd, som har breda användningsmöjligheter och förväntas uppta en stor del av den. Tillhörde ursprungligen marknaden för litiumjonbatterier.

5. Marknader med stor efterfrågan på snabbladdning
Till exempel har energilagringsfrekvensmoduleringen som nämnts ovan, såväl som snabbladdande elbussar, elektriska tvåhjuliga fordonsväxlingsoperationer, AGV:er, obemannade logistikfordon, specialrobotar etc., alla ett mycket stort behov av snabb batteriladdning . Natriumjonbatterier kan Det kan till fullo möta behoven i denna del av marknaden att ladda 80 % av elen på 15 minuter.

Fyra

Trenden med industrialisering har kommit

mitt land har gjort enorma genombrott inom området litiumjonbatterier, och blivit världens mest mogna industrikedja, den största tillverkningsskalan, den största applikationsskalan och tekniken som gradvis kommer ikapp och leder litiumjonbatteriet. Internt övergått till natriumjonbatteriindustrin för att hjälpa natriumjonbatteriindustrin att växa snabbt.

Zhongke Haina har insett den lilla batchproduktionen av natriumjonbatterier, och realiserade den installerade driften av 1MWh energilagringssystem under första halvåret i år.

CATL släppte officiellt natriumjonbatterier och planerar att bygga en komplett industrikedja för natriumjonbatterier 2023 för att uppnå storskalig produktion och tillämpning.

Även om den nuvarande natriumjonbatteriindustrin fortfarande är i introduktionsstadiet, har natriumjonbatterier uppenbara fördelar när det gäller resursöverflöd och kostnad. Med teknikens mognad och den gradvisa förbättringen av industrikedjan förväntas natriumjonbatterier uppnå storskaliga tillämpningar inom områden som lagring av elektrisk energi, lätta elfordon och elektriska kommersiella fordon, och utgör ett bra komplement till litium- jonbatterier.

Utvecklingen av den kemiska batteriindustrin är i framkant. Litiumjonbatterier är inte den ultimata formen. Utvecklingen av natriumjonbatteriteknologi visar att det fortfarande finns enorma okända områden inom den kemiska batteriindustrin, som är värda att utforska av globala företag och forskare.