On May 21, 2021, the chairman of CATL, Zeng Yuqun, revealed at the company’s shareholders meeting that sodium batteries will be released around July this year. When talking about the development trend of battery technology, Zeng Yuqun said: “Our technology is also developing, and our sodium-ion battery has matured.”

15 Temmuz 30 günü saat 29:2021’da CATL, canlı bir web video yayını aracılığıyla 10 dakika içinde bir sodyum iyon pil basın toplantısı düzenledi. Başkan Dr. Yuqun Zeng, çevrimiçi basın toplantısına bizzat katıldı.

resim

Konferans sürecinden aşağıdaki bilgiler çıkarıldı:

1. Material system
Katot malzemesi: Prusya beyazı, katmanlı oksit, yüzey modifikasyonlu
Anode material: modified hard carbon with a specific capacity of 350mAh/g
Electrolyte: a new type of electrolyte containing sodium salt
Üretim süreci: temel olarak lityum iyon pil üretim hatlarıyla uyumlu

2. Battery performance
Tek enerji yoğunluğu 160Wh/kg’a ulaşır
80 dakikalık şarjdan sonra %15 SOC’ye ulaşılabilir
Eksi 20 derece, hala %90’dan fazla deşarj kapasitesi tutma oranı var
Paket sistemi entegrasyon verimliliği %80’i aşıyor

3. System integration
AB pil çözümü kullanılabilir, sodyum iyon pil ve lityum iyon pil, sodyum iyonun yüksek güç yoğunluğu avantajları ve lityum iyon pillerin yüksek enerji yoğunluğu avantajları dikkate alınarak aynı sisteme entegre edilmiştir.

4. Future development
Yeni nesil sodyum iyon pilin enerji yoğunluğu 200Wh/kg’a ulaşır
2023 basically forms a relatively mature industrial chain

iki

Sodyum iyon piller sanayileşme yoluna girdi

The research on the industrialization of sodium-ion batteries can be traced back to the 1970s, and was basically started simultaneously with the research on lithium-ion batteries. Since Sony Corporation of Japan took the lead in proposing a commercial solution for lithium-ion batteries, lithium-ion batteries have received support from many sources and have now become the mainstream solution for new energy batteries, while the research progress of sodium-ion batteries has been relatively slow.

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.

Akademisyen Chen Liquan forumda şunları söyledi: “Dünyanın elektriği lityum iyon pillerde depolanıyor, ki bu yeterli değil. Sodyum iyon piller, yeni piller için ilk tercihtir. Sodyum iyon pilleri neden tanıtalım? Çünkü artık dünyanın her yerinde lityum iyon piller yapılıyor. Dünyanın her yerindeki arabaların lityum iyon pillerle çalıştırıldığı ve dünyadaki elektriğin lityum iyon pillerde depolandığı söyleniyor ki bu yeterli değil. Bu nedenle, yeni pilleri düşünmeliyiz. Sodyum iyon piller ilk tercihtir. Lityum içeriği oldukça küçüktür. Sadece %0.0065 ve sodyum içeriği %2.75’tir. Sodyum içeriğinin oldukça yüksek olduğu söylenmelidir.”

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.

26 Mart 2021’de Zhongke Hai Na, 100 milyon yuan düzeyinde A turu finansmanının tamamlandığını duyurdu. Yatırımcı Wutongshu Capital’dir. Bu finansman turu, yıllık 2,000 ton kapasiteli bir sodyum iyon pil pozitif ve negatif malzeme üretim hattı inşa etmek için kullanılacak.

28 Haziran 2021’de dünyanın ilk 1MWh (megawatt-saat) sodyum-iyon pil enerji depolama sistemi Taiyuan’da devreye alınarak dünyanın lider seviyesine ulaştı. Bu sefer devreye alınan dünyanın ilk 1 MWh’lik sodyum iyon enerji depolama sistemi, Shanxi Huayang Group ve Zhongke Haina Company tarafından ortaklaşa inşa edildi.

Shanxi Huayang Group Başkanı Zhai Hong şunları söyledi: “Dünyanın ilk 1 MWh sodyum iyon enerji depolama sistemi başarıyla devreye alındı ​​ve Shanxi Huayang Group’un yeni enerji depolama yukarı ve aşağı endüstriyel zincirinin dağıtımını, tanıtımını ve ortak yapımını belirledi. ”

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.

Bu konferansta lansmanı yapılan sodyum-iyon pil, CATL’nin sodyum-iyon pillerin sanayileşmesi için hazırlıklar yaptığını ve yakında seri üretim ürünlerini piyasaya süreceğini gösteriyor.

Bu eylem, şüphesiz, Ningde döneminin pil teknolojisi değişikliklerinin ön saflarında olduğunu gösteriyor.

üç

Sodyum iyon pillerin özellikleri ve uygulama senaryoları

Combining the relevant technical parameters of sodium ion batteries released by Zhongke Hainer and Ningde Times, we can analyze the typical application scenarios of sodium ion.

1. Güç depolama pazarı
Sodyum iyon pillerin büyük ölçekli sanayileşmesinden sonra, maliyeti lityum iyon pillerden daha avantajlıdır ve çevrim ömrü 6000 kattan fazla olabilir ve hizmet ömrü 10 ila 20 yıl kadar uzun olabilir, özellikle elektrik enerjisi depolamanın zirvesi ve vadisi için uygundur. Dalgalanmaları ayarlayın ve yumuşatın.

Ek olarak, düşük maliyetin avantajlarıyla birlikte yüksek büyütmenin avantajları, sodyum iyon pilleri şebeke frekans modülasyonunun uygulama gereksinimleri için özellikle uygun hale getirir.

Birlikte ele alındığında, sodyum iyon piller, elektrik üretimi tarafı, şebeke tarafı ve şebekeden bağımsız, şebekeye bağlı, frekans modülasyonu, tepe tıraş dahil olmak üzere kullanıcı tarafı dahil olmak üzere elektrik enerjisi depolama alanındaki çeşitli uygulama gereksinimlerini neredeyse karşılayabilir. , enerji depolama vb.

2. Hafif elektrikli araç pazarı
Sodyum iyon pillerin düşük maliyet avantajı ve çevre koruma özellikleri, kurşun asit pillerin yerini almayı ve hafif elektrikli araç pazarının ana uygulaması haline gelmeyi en olası hale getiriyor.

Hepimizin bildiği gibi, düşük fiyatı nedeniyle kurşun asitli aküler, elektrikli iki tekerlekli araçlar, elektrikli üç tekerlekli bisikletler ve düşük hızlı elektrikli dört tekerlekli araçlar için her zaman birincil tercih olmuştur. Ancak kurşun kirliliği nedeniyle, ülke kurşun asitli pillerin yerine daha çevre dostu kimyasal pillerin kullanımını teşvik ediyor. Piller, sodyum iyon piller şüphesiz çok iyi bir alternatif, kurşun-asit pillerin maliyetine yakın bir sonuç elde etmesi bekleniyor, ancak performansı kurşun-asit pillerin önemli ölçüde önünde.

3. Daha düşük sıcaklığa sahip soğuk bölge
Yüksek enlem bölgelerinde, kışın en düşük sıcaklık genellikle eksi 30°C’ye ulaşabilir ve aşırı düşük sıcaklıklar, eksi 40°C’den bile daha düşüktür, bu da lityum piller için büyük bir zorluk teşkil eder.

Mevcut lityum pil malzeme sistemi, ister bir lityum titanat pil, ister geliştirilmiş düşük sıcaklık performansına sahip üçlü bir lityum veya lityum demir fosfat pil olsun, eksi 40°C’lik bir ortama da uygulanabilir, ancak fiyatı çok pahalıdır. .

CATL tarafından salınan sodyum iyonuna bakılırsa, eksi 90 santigrat derecede hala %20 deşarj kapasitesi tutma oranı vardır ve eksi 38 santigrat derecede normal olarak kullanılabilir. Temel olarak en yüksek enlemdeki soğuk bölge bölgelerine uyum sağlayabilir ve fiyat önemli ölçüde daha düşüktür. Gelişmiş düşük sıcaklık performansına sahip lityum pil.

4. Elektrikli otobüs ve kamyon pazarı
Elektrikli otobüsler, elektrikli kamyonlar, elektrikli lojistik araçlar ve asıl amacı operasyon olan diğer araçlar için enerji yoğunluğu en kritik gösterge değildir. Sodyum-iyon piller, geniş uygulama beklentileri olan ve büyük bir bölümünü işgal etmesi beklenen düşük maliyet ve uzun ömür avantajlarına sahiptir. Başlangıçta lityum iyon pil pazarına aitti.

5. Hızlı şarj için güçlü talebin olduğu pazarlar
Örneğin, yukarıda bahsedilen enerji depolama frekans modülasyonunun yanı sıra hızlı şarjlı elektrikli otobüsler, elektrikli iki tekerlekli araç değiştirme operasyonları, AGV’ler, insansız lojistik araçlar, özel robotlar, vb., tümü hızlı pil şarjı için çok güçlü bir talebe sahiptir. . Sodyum-iyon piller 80 dakikada elektriğin %15’ini şarj etmek için piyasanın bu bölümünün ihtiyaçlarını tam olarak karşılayabilir.

Dört

Sanayileşme trendi geldi

ülkem lityum iyon piller alanında büyük atılımlar yaptı, dünyanın en olgun endüstri zinciri, en büyük üretim ölçeği, en büyük uygulama ölçeği haline geldi ve teknoloji yavaş yavaş lityum iyon pil gücünü yakalayıp lider hale getirdi. Sodyum iyon pil endüstrisinin hızla büyümesine yardımcı olmak için dahili olarak sodyum iyon pil endüstrisine kaydırıldı.

Zhongke Haina, sodyum iyon pillerin küçük parti üretimini gerçekleştirdi ve bu yılın ilk yarısında 1MWh enerji depolama sisteminin kurulu çalışmasını gerçekleştirdi.

CATL, sodyum iyon pilleri resmi olarak piyasaya sürdü ve büyük ölçekli üretim ve uygulama elde etmek için 2023’te eksiksiz bir sodyum iyon pil endüstrisi zinciri kurmayı planlıyor.

Mevcut sodyum iyon pil endüstrisi henüz giriş aşamasında olmasına rağmen, sodyum iyon pillerin kaynak bolluğu ve maliyet açısından belirgin avantajları vardır. Teknolojinin olgunluğu ve endüstriyel zincirin kademeli olarak iyileştirilmesiyle, sodyum iyon pillerin, elektrik enerjisi depolama, hafif elektrikli araçlar ve elektrikli ticari araçlar gibi alanlarda büyük ölçekli uygulamalara ulaşması ve lityum için iyi bir tamamlayıcı oluşturması bekleniyor. iyon piller.

Kimyasal pil endüstrisinin gelişimi yükselişte. Lityum iyon piller nihai form değildir. Sodyum iyon pil teknolojisinin gelişimi, kimyasal pil endüstrisinde hala küresel şirketler ve bilim adamları tarafından keşfedilmeye değer çok büyük bilinmeyen alanlar olduğunu göstermektedir.