Perspectivas de aplicación de las baterías de sodio a los vehículos eléctricos de dos ruedas
Índice
En un contexto de precios históricamente altos y al alza de la sal de litio, la nueva tecnología de baterías ha brindado oportunidades de desarrollo, y la industria de las nuevas energías avanza rápidamente en el plan de producción en masa de baterías de sodio. Como el precio del carbonato de litio sigue siendo alto, la cadena industrial acelera el despliegue de las baterías de sodio.
A medida que las empresas intermedias y de baterías realicen nuevos avances en el negocio de las baterías de sodio, éstas aportarán definitivamente un nuevo crecimiento a la industria de las baterías. Se espera que el primer lote de capacidad de producción de baterías de sodio se ponga en producción en la primera mitad de 2023, y fabricantes de baterías de moto en China lanzará nuevos productos con pila de sodio a partir del segundo semestre del año.
Ventajas de las baterías de sodio en el mercado de las dos ruedas eléctricas
Desde la perspectiva de los factores políticos, la ruta actual de baterías instaladas de los vehículos eléctricos de dos ruedas es principalmente de baterías de plomo-ácido, que representan más de 75%. Tras el lanzamiento de la nueva norma nacional, se estipula que el peso de las bicicletas eléctricas (que representan más de 90% de los vehículos eléctricos de dos ruedas) no debe superar los 55 kg. Dado que la densidad energética real de las baterías de plomo-ácido es de sólo 40 Wh/kg, la puesta en marcha de la nueva norma nacional limita directamente el límite superior de la autonomía de crucero de las bicicletas eléctricas con baterías de plomo-ácido instaladas.
Desde la perspectiva de la densidad energética, la densidad energética de las baterías de sodio es de 100~120Wh/kg, cercana a la densidad energética de las baterías de litio de 120~140Wh/kg. Muy superior a la densidad energética de las baterías de plomo-ácido de 40Wh/kg, puede tener una mayor autonomía de crucero bajo la limitación de la calidad del vehículo de la nueva norma nacional.
Desde la perspectiva de la duración del ciclo, los tiempos de ciclo medidos de las baterías de sodio son de 1600~1800 veces, lo que es superior a los 1000 ciclos de las baterías de litio-óxido de manganeso, y tiene una mayor ventaja en comparación con los 800 tiempos de las baterías de plomo-ácido. Esto significa que en el ciclo de vida de una batería de sodio, una batería de plomo-ácido necesita utilizar dos juegos de baterías.
En términos de velocidad de carga, las baterías de sodio tienen ventajas evidentes sobre las otras tres baterías. Las baterías de sodio pueden cargarse de 0% a 90% en sólo 0,5-1 hora, mientras que las de litio necesitan 4-5 horas y las de plomo-ácido, 6-7 horas.
Sin embargo, en la fase inicial de producción en serie, el coste de la batería de sodio es de 0,7~0,75 RMB/Wh, lo que supone todavía una cierta diferencia con respecto al coste de las baterías de plomo-ácido, que es de 0,3~0,32 RMB/Wh. Además del valor de reciclado de las baterías de plomo-ácido, tras considerar el número de ciclos, la batería de sodio sólo sustituirá gradualmente a las de plomo-ácido cuando el coste descienda por debajo de 0,6 RMB/Wh. En esta fase, las baterías de sodio sustituirán principalmente a las baterías de litio de fabricantes de baterías de litio para vehículos de dos ruedas en China.
El futuro mercado de las dos ruedas eléctricas
Según las estadísticas, el número de vehículos eléctricos de dos ruedas en China será de 350 millones en 2021, y la cifra seguirá aumentando ligeramente cada año. Se espera que en 2025 alcance los 400 millones. En 2021, el volumen de ventas de vehículos eléctricos de dos ruedas en China será de 48,6 millones, un aumento interanual de 13,02%, debido principalmente a la nueva política nacional de estándares. A medida que finalice gradualmente el periodo de transición en varios lugares, se espera que la tasa de crecimiento vuelva a la normalidad. Se espera alcanzar los 60,25 millones de ventas en 2025 .
Según los datos de la demanda subdividida, 70% de la demanda anual proceden de la sustitución natural de automóviles, lo que representa unas 10% del inventario de hace tres años. Debido a la introducción de la política de la nueva norma nacional, la demanda de sustitución de automóviles por la nueva norma nacional ha aumentado en los dos últimos años.
En 2019, esta demanda representó 4% del volumen de ventas, y la proporción aumentará a 10% en 2021. Los otros dos impulsores de las ventas anuales proceden de la demanda de vehículos para llevar y la demanda de motocicletas compartidas, que supondrán 12% y 8% respectivamente en 2021.
Escala de aplicación de las baterías de sodio en vehículos eléctricos de dos ruedas
Tras la introducción de la nueva norma nacional, la dificultad y el coste de la certificación 3C han aumentado, lo que ha incrementado la cuota de mercado de las empresas líderes. En 2021, Yadea y Emma ocuparán juntas más de 50% del mercado, y las cinco primeras empresas ocuparán más de 70% del mercado. La escala de aplicación y la velocidad de penetración de la batería de sodio en el mercado de vehículos eléctricos de dos ruedas dependen principalmente de si Yadi y Emma empiezan a promover vehículos eléctricos de dos ruedas equipados con batería de iones de sodio y del ritmo de reducción del coste de industrialización de la batería de sodio.
Según la situación actual, empresas como CATL, HiNa BATTERY y NATRIUM ya han enviado muestras a las principales empresas de vehículos eléctricos de dos ruedas, y se espera que lancen productos de vehículos eléctricos de dos ruedas con baterías de sodio como muy pronto en la segunda mitad del próximo año. Combinado con la cotización de la batería de sodio en 2022, el coste estimado en la fase inicial de producción en masa (2022-2024) es de 0,68-0,75RMB/Wh.
2028 es un nodo temporal más importante para las baterías de sodio, porque éstas acaban de atravesar un ciclo de vida completo del producto y se espera que sean el punto de partida de las aplicaciones a gran escala. Según el modelo de previsión del equipo de investigación, con hipótesis neutras, se espera que las baterías de sodio alcancen una capacidad instalada de 4,4 GWh en el campo de los vehículos eléctricos de dos ruedas en 2025, y una capacidad instalada de 26,8 GWh en 2030.
Conclusión
Desde que se dio a conocer la nueva batería de iones de sodio, también se conocen ampliamente sus ventajas e inconvenientes en comparación con las baterías de litio. En comparación con las baterías de litio, las baterías de iones de sodio no tienen ventaja en densidad de energía, lo que conducirá inevitablemente a un mayor volumen y peso de las baterías de iones de sodio. Sin duda, esto no es bueno para las baterías de energía, especialmente para los vehículos eléctricos. Las actuales baterías de litio ya suponen una gran parte del peso de los vehículos eléctricos. Si se sustituyen por baterías de iones de sodio, la proporción no hará sino aumentar.
Por eso, algunos profesionales han pronosticado antes que el futuro de las baterías de ión-sodio está en las aplicaciones de almacenamiento de energía, que no son tan adecuadas como baterías de potencia para vehículos eléctricos. Sin embargo, en el mercado actual de vehículos eléctricos de dos ruedas, aunque las baterías de ión-sodio no son comparables a las de litio, siguen teniendo ventajas evidentes en densidad energética en comparación con las baterías de plomo-ácido, que siguen dominando el mercado. Y el menor coste de las baterías de ión-sodio respecto a las de litio las hace más ventajosas a la hora de sustituir a las de plomo-ácido.
Perspectivas de aplicación de las baterías de sodio a los vehículos eléctricos de dos ruedas
En un contexto de precios históricamente altos y al alza de la sal de litio, la nueva tecnología de baterías ha brindado oportunidades de desarrollo, y la industria de las nuevas energías avanza rápidamente en el plan de producción en masa de baterías de sodio. Como el precio del carbonato de litio sigue siendo alto, la cadena industrial acelera el despliegue de las baterías de sodio.
A medida que las empresas intermedias y de baterías realicen nuevos avances en el negocio de las baterías de sodio, éstas aportarán definitivamente un nuevo crecimiento a la industria de las baterías. Se espera que el primer lote de capacidad de producción de baterías de sodio se ponga en producción en la primera mitad de 2023, y fabricantes de baterías de moto en China lanzará nuevos productos con pila de sodio a partir del segundo semestre del año.
Ventajas de las baterías de sodio en el mercado de las dos ruedas eléctricas
Desde la perspectiva de los factores políticos, la ruta actual de baterías instaladas de los vehículos eléctricos de dos ruedas es principalmente de baterías de plomo-ácido, que representan más de 75%. Tras el lanzamiento de la nueva norma nacional, se estipula que el peso de las bicicletas eléctricas (que representan más de 90% de los vehículos eléctricos de dos ruedas) no debe superar los 55 kg. Dado que la densidad energética real de las baterías de plomo-ácido es de sólo 40 Wh/kg, la puesta en marcha de la nueva norma nacional limita directamente el límite superior de la autonomía de crucero de las bicicletas eléctricas con baterías de plomo-ácido instaladas.
Desde la perspectiva de la densidad energética, la densidad energética de las baterías de sodio es de 100~120Wh/kg, cercana a la densidad energética de las baterías de litio de 120~140Wh/kg. Muy superior a la densidad energética de las baterías de plomo-ácido de 40Wh/kg, puede tener una mayor autonomía de crucero bajo la limitación de la calidad del vehículo de la nueva norma nacional.
Desde la perspectiva de la duración del ciclo, los tiempos de ciclo medidos de las baterías de sodio son de 1600~1800 veces, lo que es superior a los 1000 ciclos de las baterías de litio-óxido de manganeso, y tiene una mayor ventaja en comparación con los 800 tiempos de las baterías de plomo-ácido. Esto significa que en el ciclo de vida de una batería de sodio, una batería de plomo-ácido necesita utilizar dos juegos de baterías.
En términos de velocidad de carga, las baterías de sodio tienen ventajas evidentes sobre las otras tres baterías. Las baterías de sodio pueden cargarse de 0% a 90% en sólo 0,5-1 hora, mientras que las de litio necesitan 4-5 horas y las de plomo-ácido, 6-7 horas.
Sin embargo, en la fase inicial de producción en serie, el coste de la batería de sodio es de 0,7~0,75 RMB/Wh, lo que supone todavía una cierta diferencia con respecto al coste de las baterías de plomo-ácido, que es de 0,3~0,32 RMB/Wh. Además del valor de reciclado de las baterías de plomo-ácido, tras considerar el número de ciclos, la batería de sodio sólo sustituirá gradualmente a las de plomo-ácido cuando el coste descienda por debajo de 0,6 RMB/Wh. En esta fase, las baterías de sodio sustituirán principalmente a las baterías de litio de fabricantes de baterías de litio para vehículos de dos ruedas en China.
El futuro mercado de las dos ruedas eléctricas
Según las estadísticas, el número de vehículos eléctricos de dos ruedas en China será de 350 millones en 2021, y la cifra seguirá aumentando ligeramente cada año. Se espera que en 2025 alcance los 400 millones. En 2021, el volumen de ventas de vehículos eléctricos de dos ruedas en China será de 48,6 millones, un aumento interanual de 13,02%, debido principalmente a la nueva política nacional de estándares. A medida que finalice gradualmente el periodo de transición en varios lugares, se espera que la tasa de crecimiento vuelva a la normalidad. Se espera alcanzar los 60,25 millones de ventas en 2025 .
Según los datos de la demanda subdividida, 70% de la demanda anual proceden de la sustitución natural de automóviles, lo que representa unas 10% del inventario de hace tres años. Debido a la introducción de la política de la nueva norma nacional, la demanda de sustitución de automóviles por la nueva norma nacional ha aumentado en los dos últimos años.
En 2019, esta demanda representó 4% del volumen de ventas, y la proporción aumentará a 10% en 2021. Los otros dos impulsores de las ventas anuales proceden de la demanda de vehículos para llevar y la demanda de motocicletas compartidas, que supondrán 12% y 8% respectivamente en 2021.
Escala de aplicación de las baterías de sodio en vehículos eléctricos de dos ruedas
Tras la introducción de la nueva norma nacional, la dificultad y el coste de la certificación 3C han aumentado, lo que ha incrementado la cuota de mercado de las empresas líderes. En 2021, Yadea y Emma ocuparán juntas más de 50% del mercado, y las cinco primeras empresas ocuparán más de 70% del mercado. La escala de aplicación y la velocidad de penetración de la batería de sodio en el mercado de vehículos eléctricos de dos ruedas dependen principalmente de si Yadi y Emma empiezan a promover vehículos eléctricos de dos ruedas equipados con batería de iones de sodio y del ritmo de reducción del coste de industrialización de la batería de sodio.
Según la situación actual, empresas como CATL, HiNa BATTERY y NATRIUM ya han enviado muestras a las principales empresas de vehículos eléctricos de dos ruedas, y se espera que lancen productos de vehículos eléctricos de dos ruedas con baterías de sodio como muy pronto en la segunda mitad del próximo año. Combinado con la cotización de la batería de sodio en 2022, el coste estimado en la fase inicial de producción en masa (2022-2024) es de 0,68-0,75RMB/Wh.
2028 es un nodo temporal más importante para las baterías de sodio, porque éstas acaban de atravesar un ciclo de vida completo del producto y se espera que sean el punto de partida de las aplicaciones a gran escala. Según el modelo de previsión del equipo de investigación, con hipótesis neutras, se espera que las baterías de sodio alcancen una capacidad instalada de 4,4 GWh en el campo de los vehículos eléctricos de dos ruedas en 2025, y una capacidad instalada de 26,8 GWh en 2030.
Conclusión
Desde que se dio a conocer la nueva batería de iones de sodio, también se conocen ampliamente sus ventajas e inconvenientes en comparación con las baterías de litio. En comparación con las baterías de litio, las baterías de iones de sodio no tienen ventaja en densidad de energía, lo que conducirá inevitablemente a un mayor volumen y peso de las baterías de iones de sodio. Sin duda, esto no es bueno para las baterías de energía, especialmente para los vehículos eléctricos. Las actuales baterías de litio ya suponen una gran parte del peso de los vehículos eléctricos. Si se sustituyen por baterías de iones de sodio, la proporción no hará sino aumentar.
Por eso, algunos profesionales han pronosticado antes que el futuro de las baterías de ión-sodio está en las aplicaciones de almacenamiento de energía, que no son tan adecuadas como baterías de potencia para vehículos eléctricos. Sin embargo, en el mercado actual de vehículos eléctricos de dos ruedas, aunque las baterías de ión-sodio no son comparables a las de litio, siguen teniendo ventajas evidentes en densidad energética en comparación con las baterías de plomo-ácido, que siguen dominando el mercado. Y el menor coste de las baterías de ión-sodio respecto a las de litio las hace más ventajosas a la hora de sustituir a las de plomo-ácido.
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