Sodium-ion batteries, industrialization is coming!

Mnamo Mei 21, 2021, mwenyekiti wa CATL, Zeng Yuqun, alifichua katika mkutano wa wanahisa wa kampuni hiyo kwamba betri za sodiamu zitatolewa karibu Julai mwaka huu. Akizungumzia mwenendo wa maendeleo ya teknolojia ya betri, Zeng Yuqun alisema: “Teknolojia yetu pia inakua, na betri yetu ya sodiamu imekomaa.”

Saa 15:30 jioni mnamo Julai 29, 2021, CATL ilifanya mkutano wa waandishi wa habari wa betri ya sodiamu katika dakika 10 kupitia matangazo ya moja kwa moja ya video ya wavuti. Mwenyekiti Dk. Yuqun Zeng binafsi alishiriki katika mkutano wa waandishi wa habari mtandaoni.

picha

Kutoka kwa mchakato wa mkutano, habari ifuatayo ilitolewa:

1. Material system
Nyenzo za Cathode: Nyeupe ya Prussia, oksidi ya safu, na muundo wa uso
Nyenzo ya anode: kaboni ngumu iliyorekebishwa yenye uwezo maalum wa 350mAh/g
Electrolyte: a new type of electrolyte containing sodium salt
Mchakato wa utengenezaji: kimsingi unaendana na mistari ya uzalishaji wa betri ya lithiamu-ioni

2. Utendaji wa betri
Msongamano wa nishati moja hufikia 160Wh/kg
80% SOC inaweza kufikiwa baada ya dakika 15 ya kuchaji
Kali digrii 20, bado kuna zaidi ya 90% kiwango cha uwekaji wa uwezo wa kutokwa
Ufanisi wa kuunganisha mfumo wa pakiti unazidi 80%

3. System integration
Suluhisho la betri ya AB linaweza kutumika, betri ya ioni ya sodiamu na betri ya ioni ya lithiamu zimeunganishwa katika mfumo huo huo, kwa kuzingatia faida za msongamano mkubwa wa ioni ya sodiamu na faida za msongamano mkubwa wa nishati ya betri za lithiamu ioni.

4. Maendeleo ya baadaye
Uzito wa nishati ya betri ya ioni ya sodiamu ya kizazi kijacho hufikia 200Wh/kg
2023 kimsingi huunda msururu wa viwanda uliokomaa kiasi

mbili

Betri za ioni za sodiamu zimekuja kwenye barabara ya maendeleo ya viwanda

Utafiti juu ya ukuzaji wa viwanda wa betri za sodiamu-ioni unaweza kufuatiliwa nyuma hadi miaka ya 1970, na kimsingi ulianzishwa wakati huo huo na utafiti wa betri za lithiamu-ioni. Tangu Sony Corporation ya Japan ichukue nafasi ya kwanza katika kupendekeza suluhisho la kibiashara la betri za lithiamu-ioni, betri za lithiamu-ion zimepokea msaada kutoka kwa vyanzo vingi na sasa zimekuwa suluhisho kuu la betri mpya za nishati, wakati maendeleo ya utafiti wa betri za sodiamu. imekuwa polepole kiasi.

Katika “Kongamano la Saba la Magari ya Umeme la China” lililofanyika Januari 17, 2021, Chen Liquan, msomi wa Chuo cha Uhandisi cha China, alitoa hotuba kuu, iliyoangazia betri ya ioni ya sodiamu iliyotengenezwa na timu ya Hu Yongsheng katika Chuo cha Sayansi cha China.

Mwanataaluma Chen Liquan alisema katika kongamano hilo: “Umeme duniani huhifadhiwa katika betri za lithiamu-ioni, ambayo haitoshi. Betri za sodiamu ni chaguo la kwanza kwa betri mpya. Kwa nini kuanzisha betri za sodiamu-ioni? Kwa sababu betri za lithiamu-ion sasa zinatengenezwa kote ulimwenguni. Inasemekana kwamba magari duniani kote yanaendeshwa na betri za lithiamu-ion, na umeme duniani huhifadhiwa katika betri za lithiamu-ioni, ambayo haitoshi. Kwa hiyo, tunapaswa kuzingatia betri mpya. Betri za sodiamu ni chaguo la kwanza. Maudhui ya lithiamu ni ndogo sana. Ni 0.0065% tu na maudhui ya sodiamu ni 2.75%. Inapaswa kusemwa kuwa maudhui ya sodiamu ni ya juu sana.

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.

Mnamo Machi 26, 2021, Zhongke Hai Na alitangaza kukamilika kwa awamu ya ufadhili ya kiwango cha Yuan milioni 100. Mwekezaji ni Wutongshu Capital. Awamu hii ya ufadhili itatumika kujenga laini ya uzalishaji wa nyenzo chanya na hasi ya betri ya sodiamu yenye uwezo wa kila mwaka wa tani 2,000.

Mnamo tarehe 28 Juni 2021, mfumo wa kwanza duniani wa kuhifadhi nishati ya betri ya 1MWh (megawati-saa) ulianza kutumika nchini Taiyuan, na kufikia kiwango cha juu zaidi duniani. Mfumo wa kwanza wa kuhifadhi nishati ya ioni ya sodiamu duniani wa 1MWh uliowekwa wakati huu ulijengwa kwa pamoja na Shanxi Huayang Group na Kampuni ya Zhongke Haina.

Zhai Hong, Mwenyekiti wa Kundi la Shanxi Huayang, alisema: “Mfumo wa kwanza wa kuhifadhi nishati ya ioni ya sodiamu ya 1MWh duniani umeanza kutumika kwa mafanikio, ikiashiria uwekaji, utangulizi na ushirikiano wa Kikundi cha Shanxi Huayang cha uhifadhi wa nishati mpya ya uhifadhi wa nishati ya juu na ya chini ya viwanda. .”

Akiwa mwanafunzi wa Mwanachuoni Chen Liquan na mwenyekiti wa kampuni kubwa zaidi ya betri za nguvu duniani, Ningde Times Co., Ltd., Dk. Zeng Yuqun amekuwa akizingatia mwenendo wa maendeleo ya teknolojia ya betri ya ioni ya sodiamu na tayari ameanzisha ioni ya sodiamu. katika CATL. Timu ya R&D ya betri.

Betri ya sodiamu-ioni iliyozinduliwa katika mkutano huu inaonyesha kuwa CATL imefanya matayarisho ya ukuzaji wa betri za sodiamu kiviwanda na hivi karibuni itazindua bidhaa zinazozalishwa kwa wingi sokoni.

Hatua hii bila shaka inaonyesha kwamba enzi ya Ningde iko mstari wa mbele katika mabadiliko ya teknolojia ya betri.

tatu

Tabia na matukio ya matumizi ya betri za ioni za sodiamu

Kwa kuchanganya vigezo muhimu vya kiufundi vya betri za ioni ya sodiamu iliyotolewa na Zhongke Hainer na Ningde Times, tunaweza kuchanganua hali ya kawaida ya utumizi wa ioni ya sodiamu.

1. Soko la kuhifadhi nguvu
Baada ya ukuaji mkubwa wa betri za sodiamu-ioni, gharama ni faida zaidi kuliko ile ya betri za lithiamu-ioni, na maisha ya mzunguko yanaweza kuwa zaidi ya mara 6000, na maisha ya huduma yanaweza kuwa hadi miaka 10 hadi 20. ambayo inafaa hasa kwa kilele na bonde la hifadhi ya nishati ya umeme. Kurekebisha na laini kushuka kwa thamani.

Kwa kuongeza, faida za ukuzaji wa juu, pamoja na faida za gharama ya chini, hufanya betri za ioni za sodiamu zinafaa hasa kwa mahitaji ya maombi ya urekebishaji wa mzunguko wa gridi ya taifa.

Kwa pamoja, betri za sodiamu-ioni zinaweza kufikia mahitaji mbalimbali ya maombi katika uwanja wa hifadhi ya nishati ya umeme, ikiwa ni pamoja na upande wa kuzalisha umeme, upande wa gridi ya taifa, na upande wa mtumiaji, ikiwa ni pamoja na nje ya gridi ya taifa, gridi ya taifa, moduli ya mzunguko, kunyoa kilele. , hifadhi ya nishati, nk.

2. Soko la magari ya umeme nyepesi
Faida ya bei ya chini ya betri za sodiamu-ioni na sifa za ulinzi wa mazingira huifanya kuwa na uwezekano mkubwa wa kuchukua nafasi ya betri za asidi ya risasi na kuwa matumizi kuu ya soko la magari mepesi ya umeme.

Kama tunavyojua sote, kwa sababu ya bei yake ya chini, betri za asidi ya risasi zimekuwa chaguo la msingi kwa magurudumu mawili ya umeme, baiskeli za magurudumu manne ya umeme, na magurudumu manne ya kasi ya chini. Hata hivyo, kwa sababu ya uchafuzi wa madini ya risasi, nchi imekuwa ikihimiza matumizi ya betri za kemikali ambazo ni rafiki kwa mazingira ili kuchukua nafasi ya betri za asidi ya risasi. Betri, betri za ioni za sodiamu bila shaka ni mbadala nzuri sana, inatarajiwa kufikia karibu na gharama ya betri za asidi ya risasi, lakini utendakazi ni mbele kwa kiasi kikubwa kuliko betri za asidi ya risasi.

3. Eneo la baridi na joto la chini
Katika maeneo ya latitudo ya juu, halijoto ya chini kabisa wakati wa msimu wa baridi inaweza kufikia minus 30°C, na halijoto ya chini sana ni ya chini hata kuliko minus 40°C, jambo ambalo huleta changamoto kubwa kwa betri za lithiamu.

Mfumo uliopo wa nyenzo za betri ya lithiamu, iwe ni betri ya lithiamu titanate, au betri ya ternary ya lithiamu au phosphate ya chuma ya lithiamu yenye utendakazi ulioboreshwa wa halijoto ya chini, pia inaweza kutumika kwa mazingira ya minus 40°C, lakini bei ni ghali sana. .

Kwa kuzingatia ioni ya sodiamu iliyotolewa na CATL, bado kuna kiwango cha 90% cha kuhifadhi uwezo wa kutokwa kwa nyuzijoto 20, na bado inaweza kutumika kwa kawaida kwa nyuzijoto 38. Kimsingi inaweza kuzoea maeneo mengi ya ukanda wa baridi wa latitudo, na bei iko chini sana. Betri ya lithiamu iliyoboreshwa na utendakazi wa halijoto ya chini.

4. Soko la basi la umeme na lori
Kwa mabasi ya umeme, lori za umeme, magari ya vifaa vya umeme na magari mengine ambayo lengo kuu ni operesheni, wiani wa nishati sio kiashiria muhimu zaidi. Betri za sodiamu zina faida za gharama ya chini na maisha marefu, ambayo yana matarajio makubwa ya matumizi na yanatarajiwa kuchukua sehemu kubwa yake. Awali ilikuwa ya soko la betri za lithiamu-ioni.

5. Masoko yenye mahitaji makubwa ya malipo ya haraka
Kwa mfano, urekebishaji wa masafa ya uhifadhi wa nishati uliotajwa hapo juu, pamoja na mabasi ya umeme yanayochaji haraka, shughuli za umeme za magurudumu mawili, AGV, magari ya usafirishaji yasiyo na rubani, roboti maalum, n.k., zote zina mahitaji makubwa sana ya kuchaji betri haraka. . Betri za sodiamu zinaweza kukidhi kikamilifu mahitaji ya sehemu hii ya soko kutoza 80% ya umeme kwa dakika 15.

Nne

Mwenendo wa ukuaji wa viwanda umefika

nchi yangu imepata mafanikio makubwa katika uwanja wa betri za lithiamu-ioni, na kuwa mnyororo wa tasnia iliyokomaa zaidi ulimwenguni, kiwango kikubwa zaidi cha utengenezaji, kiwango kikubwa zaidi cha matumizi, na teknolojia inayoshika kasi na kuongoza nguvu ya betri ya lithiamu-ioni. Imebadilishwa ndani hadi tasnia ya betri ya sodiamu-ioni kusaidia tasnia ya betri ya sodiamu kukua haraka.

Zhongke Haina ametambua uzalishaji mdogo wa betri za sodium-ion, na kutambua utendakazi uliosakinishwa wa mfumo wa kuhifadhi nishati wa 1MWh katika nusu ya kwanza ya mwaka huu.

CATL ilitoa rasmi betri za sodiamu-ioni, na inapanga kujenga mnyororo kamili wa tasnia ya betri ya sodiamu mnamo 2023 ili kufikia uzalishaji na utumiaji wa kiwango kikubwa.

Ingawa tasnia ya sasa ya betri ya ioni ya sodiamu bado iko katika hatua ya utangulizi, betri za ioni za sodiamu zina faida dhahiri katika suala la wingi wa rasilimali na gharama. Pamoja na ukomavu wa teknolojia na uboreshaji wa taratibu wa mnyororo wa viwanda, betri za sodiamu-ioni zinatarajiwa kufikia matumizi makubwa katika maeneo kama vile uhifadhi wa nishati ya umeme, magari ya umeme nyepesi, na magari ya biashara ya umeme, na kuunda inayosaidia vizuri kwa lithiamu- betri za ion.

Ukuaji wa tasnia ya betri za kemikali uko katika hali ya juu. Betri za lithiamu-ion sio fomu ya mwisho. Maendeleo ya teknolojia ya betri ya sodiamu yanaonyesha kuwa bado kuna maeneo makubwa yasiyojulikana katika tasnia ya betri za kemikali, ambayo yanafaa kuchunguzwa na kampuni za kimataifa na wanasayansi.