Na tle globalnego przejścia energetycznego i celów „podwójnego węgla” technologia akumulatorów, jako podstawowa umożliwienia magazynowania energii, zwróciła znaczną uwagę. W ostatnich latach baterie sodowo-jonowe (SIBS) wyłoniły się z laboratoriów po uprzemysłowienie, stając się bardzo oczekiwanym rozwiązaniem magazynowania energii po akumulatorach litowo-jonowych.
Podstawowe informacje o bateriach sodowo-jonowych
Akumulatory sodu są rodzajem baterii wtórnej (do ładowania), która wykorzystuje jony sodu (NA⁺) jako nośniki ładowania. Ich zasada pracy jest podobna do zasady akumulatorów litowo-jonowych: podczas ładowania i rozładowywania jony sodu transfer między katodą a anodą przez elektrolit, umożliwiając magazynowanie energii i uwalnianie.
·Materiały podstawowe: Katoda zwykle wykorzystuje tlenki warstwowe, związki polianionowe lub pruskie niebieskie analogi; Anoda składa się głównie z twardego węgla lub miękkiego węgla; Elektrolit jest roztworem soli sodu.
·Dojrzałość technologiczna: Badania rozpoczęły się w latach 80., a ostatnie postępy w materiałach i procesach znacznie poprawiły gęstość energii i żywotność cyklu, dzięki czemu komercjalizacja jest coraz bardziej wykonalna.
Akumulatory sodu i baterie litowo-jonowe: kluczowe różnice i zalety
Chociaż akumulatory sodu-jonowe mają podobną strukturę z akumulatorami litowo-jonowymi, różnią się znacznie pod względem właściwości materiału i scenariuszy zastosowania:
| Wymiar porównywania | Baterie sodowo-jonowe | Akumulatory litowo-jonowe |
| Obfitość zasobów | Sód jest obfity (2,75% w skorupie Ziemi) i szeroko rozpowszechniony | Lit jest rzadki (0,0065%) i skoncentrowany geograficznie |
| Koszt | Niższe koszty surowców, bardziej stabilny łańcuch dostaw | Wysoka zmienność cen dla litu, kobaltu i innych materiałów, zależna od importu |
| Gęstość energii | Dolny (120-160 WH/kg) | Wyższy (200-300 WH/KG) |
| Wydajność niskiej temperatury | Zatrzymanie pojemności> 80% przy -20 ℃ | Słaba wydajność w niskich temperaturach, pojemność łatwo się degraduje |
| Bezpieczeństwo | Wysoka stabilność termiczna, bardziej odporna na przeładowanie/rozładowanie | Wymaga ścisłego zarządzania niekontrolowanym ryzykiem termicznym |
Podstawowe zalety baterii sodu:
1.Niski koszt i zrównoważony rozwój zasobów: Sód jest szeroko dostępny w wodzie morskiej i minerałach, zmniejszając poleganie na ograniczonych metalach i obniżając koszty długoterminowe o 30–40%.
2. Wysokie bezpieczeństwo i przyjazność dla środowiska: Wolne od zanieczyszczenia metali ciężkich, kompatybilne z bezpieczniejszymi układami elektrolitowymi i odpowiednie do magazynowania energii na dużą skalę.
3. Możliwość adaptacji szerokiej temperatury: Doskonała wydajność w środowiskach o niskiej temperaturze, idealna do zimnych regionów lub systemów magazynowania energii na zewnątrz.
Perspektywy aplikacji akumulatorów sodowych
W przypadku postępów technologicznych akumulatory sodu wykazują ogromny potencjał w następujących obszarach:
1. Systemy magazynowania energii na dużą skalę (ESS):
Jako uzupełniające się rozwiązanie energii wiatrowej i słonecznej, tanie i długa żywotność akumulatorów sodu może skutecznie obniżyć wyrównany koszt energii elektrycznej (LCOE) i wspierać golenie szczytowe.
2. Nisko prędkości pojazdy elektryczne i dwukołowe:
W scenariuszach z niższymi wymaganiami gęstości energii (np. Rowery elektryczne, pojazdy logistyczne) baterie sodu mogą zastąpić akumulatory ołowiowe, oferując zarówno korzyści środowiskowe, jak i ekonomiczne.
3. Zasilanie zapasowe i magazynowanie energii stacji bazowej:
Ich wydajność szerokiego zakresu temperatur sprawia, że są odpowiednie do zapasów mocy kopii zapasowej w aplikacjach wrażliwych na temperaturę, takich jak stacje bazowe komunikacyjne i centra danych.
Przyszłe trendy rozwojowe
Prognozy branżowe przewidują, że globalny rynek baterii sodu przekroczy 5 miliardów dolarów do 2025 r. I osiągnie 10% -15% rynku baterii litowo-jonowej do 2030 r. Przyszłe kierunki rozwoju obejmują:
·Innowacja materialna: Opracowanie katod o dużej pojemności (np. Tlenki warstwowe typu O3) i materiały anodowe długiego życia w celu zwiększenia gęstości energii powyżej 200 WH/kg.
·Optymalizacja procesu: Wykorzystanie dojrzałych linii produkcyjnych baterii litowo-jonowych w celu skalowania produkcji akumulatorów sodu i dalszego zmniejszenia kosztów.
·Rozszerzenie aplikacji: Uzupełnienie akumulatorów litowo-jonowych w celu zbudowania zróżnicowanego portfela technologii magazynowania energii.
Wniosek
Wzrost akumulatorów sodu ionowych nie ma na celu zastąpienia akumulatorów litowo-jonowych, ale zapewnienie bardziej ekonomicznej i bezpieczniejszej alternatywy dla magazynowania energii. W kontekście neutralności emisji dwutlenku węgla ich przyjazny dla zasobów charakter i adaptację aplikacji zapewni swoje miejsce w krajobrazie magazynowania energii. Jako pionier w dziedzinie innowacji technologii energetycznej,DalyBędzie nadal monitorować rozwój technologii akumulatorów sodu, zobowiązany do dostarczania naszym klientom wydajnych i zrównoważonych rozwiązań energetycznych.
Śledź nas, aby uzyskać bardziej najnowocześniejsze aktualizacje technologii!
Czas po: 25-2025 lutego
