21 травня 2021 року голова CATL Зен Юцюнь заявив на зборах акціонерів компанії, що натрієві батареї будуть випущені приблизно в липні цього року. Говорячи про тенденцію розвитку технології акумуляторів, Цзен Юцюнь сказав: «Наша технологія також розвивається, і наш натрієво-іонний акумулятор зріс».

О 15:30 29 липня 2021 року CATL провів прес-конференцію з натрієво-іонною батареєю за 10 хвилин у прямому ефірі веб-відео. Голова доктор Юцюнь Цзэн особисто взяв участь в онлайн-прес-конференції.

картина

З процесу конференції було отримано наступну інформацію:

1. Матеріальна система
Матеріал катода: прусський білий, шаруватий оксид, з модифікацією поверхні
Матеріал анода: модифікований твердий вуглець з питомою ємністю 350 мАг/г
Електроліт: новий тип електроліту, що містить сіль натрію
Виробничий процес: в основному сумісний з лініями виробництва літій-іонних акумуляторів

2. Продуктивність батареї
Одноразова щільність енергії досягає 160 Вт·год/кг
80% SOC можна досягти через 15 хвилин заряджання
Мінус 20 градусів, все ще зберігається більше 90% ємності розряду
Ефективність системної інтеграції пакета перевищує 80%

3. Системна інтеграція
Можна використовувати рішення для батареї AB, натрієво-іонна батарея та літій-іонна батарея інтегровані в одну систему, беручи до уваги переваги високої щільності потужності іонних натрієвих батарей та переваги високої щільності енергії літій-іонних батарей

4. Майбутній розвиток
Щільність енергії натрієво-іонного акумулятора наступного покоління досягає 200 Вт·год/кг
2023 в основному формує відносно зрілий промисловий ланцюг

два

Натрієво-іонні акумулятори вийшли на шлях індустріалізації

Дослідження індустріалізації натрій-іонних акумуляторів можна простежити в 1970-х роках і в основному розпочалися одночасно з дослідженнями літій-іонних акумуляторів. Оскільки японська корпорація Sony почала пропонувати комерційне рішення для літій-іонних акумуляторів, літій-іонні батареї отримали підтримку з багатьох джерел і тепер стали основним рішенням для нових енергетичних акумуляторів, а прогрес у дослідженнях натрій-іонних акумуляторів було відносно повільним.

На «Сьомому китайському форумі електромобілів», який відбувся 17 січня 2021 року, Чен Ліцюань, академік Китайської інженерної академії, виступив із програмною промовою, зосередившись на натрієво-іонному акумуляторі, розробленому командою Ху Юншена в Китайській академії наук.

Академік Чень Ліцюань сказав на форумі: «Світова електроенергія зберігається в літій-іонних батареях, яких недостатньо. Натрій-іонні батареї є першим вибором для нових батарей. Навіщо впроваджувати натрієво-іонні акумулятори? Тому що літій-іонні батареї зараз виготовляють у всьому світі. Кажуть, що в усьому світі автомобілі керуються літій-іонними акумуляторами, а електроенергія в світі накопичується в літій-іонних акумуляторах, яких недостатньо. Тому ми повинні розглянути нові батареї. Натрій-іонні батареї є першим вибором. Вміст літію досить невеликий. Він становить лише 0.0065%, а вміст натрію становить 2.75%. Треба сказати, що вміст натрію досить високий».

Натрієво-іонний акумулятор, розроблений Китайською академією наук, був спочатку промислово розроблений компанією Zhongke Haina Technology Co., Ltd. Він має чудову продуктивність при високих і низьких температурах, швидкість роботи, продуктивність циклу, а вартість нижча, ніж у літій-іонних акумуляторів. . Має дуже широкий розвиток. Перспективи та сценарії застосування.

26 березня 2021 року Чжунке Хай На оголосив про завершення раунду фінансування на рівні 100 мільйонів юанів. Інвестор – Wutongshu Capital. Цей раунд фінансування буде використаний для будівництва лінії з виробництва позитивних і негативних матеріалів для натрієво-іонних акумуляторів з річною потужністю 2,000 тонн.

28 червня 2021 року в Тайюані була введена в експлуатацію перша в світі система накопичення енергії натрієво-іонних акумуляторів потужністю 1 МВт-год (мегават-година), що досягло провідного рівня у світі. Перша в світі система накопичення енергії іонами натрію потужністю 1 МВт год була введена в експлуатацію цього разу спільно Shanxi Huayang Group і Zhongke Haina Company.

Чжай Хонг, голова Shanxi Huayang Group, сказав: «Перша в світі система накопичення енергії іонами натрію потужністю 1 МВт·год була успішно введена в експлуатацію, що знаменує розгортання, впровадження та спільне будівництво нового промислового ланцюга накопичувача енергії нагорі та далі по ланцюгах Shanxi Huayang Group. ».

Будучи студентом академіка Чена Лікуаня та голови найбільшої в світі компанії з виробництва батарей, Ningde Times Co., Ltd., доктор Цзен Юцюнь завжди звертав увагу на тенденцію розвитку технології натрієво-іонних акумуляторів і вже створив іонні натрієві акумулятори. в CATL. Команда досліджень і розробок акумуляторів.

Натрій-іонний акумулятор, представлений на цій конференції, показує, що CATL підготувався до індустріалізації натрієво-іонних акумуляторів і незабаром випустить на ринок продукцію масового виробництва.

Ця дія, безсумнівно, демонструє, що епоха Нінде знаходиться в авангарді змін у технології акумуляторів.

три

Характеристика та сценарії застосування натрієво-іонних акумуляторів

Комбінуючи відповідні технічні параметри натрієво-іонних акумуляторів, випущених Zhongke Hainer та Ningde Times, ми можемо проаналізувати типові сценарії застосування іонних натрієвих батарей.

1. Ринок накопичувачів електроенергії
Після широкомасштабної індустріалізації натрій-іонних батарей вартість є більш вигідною, ніж у літій-іонних акумуляторів, а термін служби може становити понад 6000 разів, а термін служби може становити від 10 до 20 років, що особливо підходить для піку та долини накопичення електроенергії. Відрегулюйте і згладжуйте коливання.

Крім того, переваги великого збільшення в поєднанні з перевагами низької вартості роблять натрієво-іонні батареї особливо придатними для застосування частотної модуляції мережі.

Разом взяті, натрієво-іонні батареї можуть майже задовольнити різноманітні вимоги до застосування в області накопичення електроенергії, в тому числі на стороні виробництва електроенергії, на стороні мережі та на стороні користувача, у тому числі поза мережею, підключені до мережі, частотна модуляція, пікове сприйняття. , зберігання енергії тощо.

2. Ринок легких електромобілів
Перевага натрієво-іонних акумуляторів у низькій вартості та екологічні характеристики роблять їх найімовірнішою заміною свинцево-кислотних акумуляторів і стають основним застосуванням на ринку легких електромобілів.

Як ми всі знаємо, через низьку ціну свинцево-кислотні акумулятори завжди були основним вибором для електричних двоколісних, електричних триколісних велосипедів і низькошвидкісних електричних чотириколісних. Однак через забруднення свинцем країна просуває використання більш екологічно чистих хімічних акумуляторів для заміни свинцево-кислотних батарей. Акумулятори, натрієво-іонні батареї, безсумнівно, є дуже хорошою альтернативою, очікується, що вона буде близькою до вартості свинцево-кислотних акумуляторів, але продуктивність значно випереджає свинцево-кислотні акумулятори.

3. Холодна зона з нижчою температурою
У високоширотних регіонах найнижча температура взимку часто може досягати мінус 30°C, а екстремально низькі температури навіть нижче мінус 40°C, що становить величезну проблему для літієвих батарей.

Існуюча система матеріалу літієвої батареї, будь то літій-титанатна батарея, або потрійна літієва або літій-залізо-фосфатна батарея з покращеними низькотемпературними характеристиками, також може застосовуватися в середовищі мінус 40°C, але ціна дуже висока. .

Судячи з іонів натрію, випущених CATL, все ще зберігається 90% ємності розряду при мінус 20 градусах Цельсія, і його все ще можна нормально використовувати при мінус 38 градусах Цельсія. Він може в основному адаптуватися до більшості високоширотних холодних зон, а ціна значно нижча. Літієва батарея з покращеною продуктивністю при низьких температурах.

4. Ринок електробусів і вантажівок
Для електробусів, електровантажівок, електротранспорту логістики та інших транспортних засобів, основним призначенням яких є експлуатація, щільність енергії не є найкритичнішим показником. Натрій-іонні батареї мають переваги низької вартості та тривалого терміну служби, які мають широкі перспективи застосування і, як очікується, займатимуть значну його частину. Спочатку належав до ринку літій-іонних акумуляторів.

5. Ринки з високим попитом на швидку зарядку
Наприклад, згадана вище модуляція частоти накопичення енергії, а також електричні автобуси з швидким заряджанням, операції перемикання електричних двоколісних транспортних засобів, AGV, безпілотні логістичні транспортні засоби, спеціальні роботи тощо, мають дуже великий попит на швидку зарядку акумулятора. . Натрій-іонні акумулятори можуть повністю задовольнити потреби цієї частини ринку заряджати 80% електроенергії за 15 хвилин.

Чотири

Настала тенденція індустріалізації

моя країна зробила величезний прорив у галузі літій-іонних акумуляторів, ставши найзрілішим у світі промисловим ланцюгом, найбільшим масштабом виробництва, найбільшим масштабом застосування та технологіями, які поступово наздоганяють і лідирують у виробництві літій-іонних акумуляторів. Внутрішній перехід до промисловості натрієво-іонних акумуляторів, щоб допомогти промисловості натрієво-іонних акумуляторів швидко розвиватися.

Zhongke Haina здійснив невелике серійне виробництво натрій-іонних батарей і ввів в експлуатацію систему зберігання енергії потужністю 1 МВт-год у першій половині цього року.

CATL офіційно випустила натрієво-іонні акумулятори та планує побудувати повну промислову мережу натрієво-іонних акумуляторів у 2023 році, щоб досягти великомасштабного виробництва та застосування.

Хоча нинішня промисловість натрієво-іонних акумуляторів все ще знаходиться на стадії впровадження, натрієво-іонні акумулятори мають очевидні переваги з точки зору кількості ресурсів і вартості. Очікується, що завдяки зрілості технологій і поступовому вдосконаленню промислового ланцюга натрієво-іонні батареї отримають широкомасштабне застосування в таких областях, як зберігання електричної енергії, легкі електромобілі та електричні комерційні транспортні засоби, створюючи гарне доповнення до літієво- іонні батареї.

Розвиток хімічної акумуляторної промисловості йде на підйом. Літій-іонні батареї не є остаточною формою. Розвиток технології натрій-іонних акумуляторів показує, що в індустрії хімічних акумуляторів все ще залишаються величезні невідомі області, які варто вивчити світовим компаніям і вченим.