Elektrikli iki tekerlekli araçlar için sodyum pillerin uygulanmasına yönelik beklentiler

Tarihsel olarak yüksek ve artan lityum tuzu fiyatları bağlamında, yeni pil teknolojisi gelişim için fırsatlar sağlamıştır ve yeni enerji endüstrisi sodyum pillerin seri üretim planını hızla ilerletmektedir. Lityum karbonat fiyatı yüksek kalmaya devam ettikçe, endüstriyel zincir sodyum pillerin dağıtımını hızlandırmaktadır.

Orta akım ve batarya şirketleri sodyum batarya işinde yeni ilerlemeler kaydettikçe, sodyum bataryalar batarya endüstrisine kesinlikle yeni bir büyüme getirecektir. İlk parti sodyum pil üretim kapasitesinin 2023'ün ilk yarısında üretime geçmesi beklenmektedir. Çin'de motosiklet aküsü üreticileri yılın ikinci yarısından itibaren sodyum pil kullanan yeni ürünlerini piyasaya sürecek.

Elektrikli iki tekerlekli araç pazarında sodyum pillerin avantajları

Politika faktörleri açısından bakıldığında, elektrikli iki tekerlekli araçların mevcut kurulu batarya rotası esas olarak kurşun-asit bataryalardan oluşmakta ve 75%'den fazlasını oluşturmaktadır. Yeni ulusal standardın piyasaya sürülmesinden sonra, elektrikli bisikletlerin ağırlığının (elektrikli iki tekerlekli araçların 90%'den fazlasını oluşturan) 55 kg'ı geçmemesi şart koşulmuştur. Kurşun-asit bataryaların gerçek enerji yoğunluğu sadece 40Wh/kg olduğundan, yeni ulusal standardın yürürlüğe girmesi, kurşun-asit bataryaların takılı olduğu elektrikli bisikletlerin seyir menzilinin üst sınırını doğrudan sınırlamaktadır.

Enerji yoğunluğu açısından bakıldığında, sodyum akülerin enerji yoğunluğu 100~120Wh/kg olup, 120~140Wh/kg olan lityum akülerin enerji yoğunluğuna yakındır. Kurşun-asit akülerin 40Wh/kg olan enerji yoğunluğundan çok daha yüksek olan bu değer, yeni ulusal standardın araç kalitesi sınırlaması altında daha yüksek bir seyir menziline sahip olabilir.

Çevrim ömrü açısından bakıldığında, sodyum akülerin ölçülen çevrim süreleri 1600~1800 kattır, bu da lityum manganez oksitin 1000 çevriminden daha üstündür ve kurşun-asit akülerin 800 katına kıyasla daha büyük bir avantaja sahiptir. Bu, bir sodyum pilin döngü ömründe, bir kurşun-asit pilin iki set pil kullanması gerektiği anlamına gelir.

Şarj hızı açısından, sodyum aküler diğer üç aküye göre bariz avantajlara sahiptir. Sodyum aküler 0%'den 90%'ye sadece 0,5-1 saatte şarj edilebilirken, lityum aküler 4-5 saate, kurşun-asit aküler ise 6-7 saate ihtiyaç duyar.

Bununla birlikte, seri üretimin ilk aşamasında, sodyum bataryanın maliyeti 0,7~0,75 RMB/Wh'dir ve bu, 0,3~0,32 RMB/Wh'lik kurşun-asit bataryaların maliyetine kıyasla hala belirli bir farktır. Kurşun-asit bataryaların geri dönüşüm değerine ek olarak, döngü sayısı dikkate alındığında, sodyum batarya ancak maliyeti 0,6 RMB/Wh'nin altına düştüğünde kademeli olarak kurşun-asit bataryaların yerini alacaktır. Bu aşamada, sodyum piller esas olarak lityum pillerin yerini alacaktır. Çin'de iki tekerlekli lityum pil üreticileri.

Elektrikli iki tekerlekli araçların gelecekteki pazarı

İstatistiklere göre, Çin'deki elektrikli iki tekerlekli araç sayısı 2021 yılında 350 milyon olacak ve bu sayı her yıl biraz daha artacak. Bu sayının 2025 yılına kadar 400 milyona ulaşması bekleniyor. 2021 yılında, Çin'deki elektrikli iki tekerlekli araçların satış hacmi, esas olarak yeni ulusal standart politikası nedeniyle, bir önceki yıla göre 13.02%'lik bir artışla 48.6 milyon olacak. Geçiş dönemi çeşitli yerlerde kademeli olarak sona ererken, büyüme oranının normale dönmesi bekleniyor. Satışların 2025 yılında 60.25 milyona ulaşması beklenmektedir.

Alt bölümlere ayrılmış talep verilerine göre, yıllık talebin 70%'si doğal araç değişiminden gelmektedir ve üç yıl önceki envanterin yaklaşık 10%'sini oluşturmaktadır. Yeni ulusal standart politikasının uygulamaya konması nedeniyle, yeni ulusal standarda bağlı olarak araç yenileme talebi son iki yılda artmıştır.

2019 yılında bu talep satış hacminin 4%'sini oluştururken, bu oran 2021 yılına kadar 10%'ye yükselecektir. Yıllık satışların diğer iki itici gücü, 2021 yılında sırasıyla 12% ve 8%'yi oluşturacak olan paket servis araçlarına ve paylaşımlı motosikletlere olan talepten gelmektedir.

Elektrikli iki tekerlekli araçlarda sodyum pillerin uygulama ölçeği

Yeni ulusal standardın yürürlüğe girmesinden sonra, 3C sertifikasyonunun zorluğu ve maliyeti artmış, bu da önde gelen şirketlerin pazar payını artırmıştır. 2021 yılında, Yadea ve Emma birlikte pazarın 50%'sinden fazlasını ve ilk beş şirket pazarın 70%'sinden fazlasını işgal ediyor. Sodyum pilin elektrikli iki tekerlekli araç pazarındaki uygulama ölçeği ve penetrasyon hızı, esas olarak Yadi ve Emma'nın sodyum iyon pil ile donatılmış elektrikli iki tekerlekli araçları tanıtmaya başlayıp başlamamasına ve sodyum pilin sanayileşme maliyetindeki düşüş oranına bağlıdır.

Mevcut duruma göre, CATL, HiNa BATTERY ve NATRIUM gibi şirketler halihazırda en iyi elektrikli iki tekerlekli araç şirketlerine numune göndermiştir ve sodyum bataryalı elektrikli iki tekerlekli araç ürünlerinin en erken gelecek yılın ikinci yarısında piyasaya sürülmesi beklenmektedir. Sodyum pilin 2022'deki fiyat teklifi ile birlikte, seri üretimin ilk aşamasındaki (2022-2024) tahmini maliyet 0,68-0,75RMB/Wh'dir.

2028 yılı sodyum piller için daha önemli bir zaman düğümüdür, çünkü sodyum piller tam bir ürün yaşam döngüsünden geçmektedir ve büyük ölçekli uygulamalar için başlangıç noktası olması beklenmektedir. Araştırma ekibinin tahmin modeline göre, nötr varsayımlar altında, sodyum pillerin 2025 yılında elektrikli iki tekerlekli araçlar alanında 4.4GWh kurulu kapasiteye, 2030 yılında ise 26.8GWh kurulu kapasiteye ulaşması beklenmektedir.

Sonuç

Yeni sodyum iyon batarya ortaya çıktığından beri, lityum bataryalara kıyasla avantajları ve dezavantajları da yaygın olarak bilinmektedir. Lityum pillerle karşılaştırıldığında, sodyum iyon pillerin enerji yoğunluğunda bir avantajı yoktur, bu da kaçınılmaz olarak sodyum iyon pillerin daha büyük hacim ve ağırlığa sahip olmasına yol açacaktır. Bu durum, özellikle elektrikli araçlar için güç bataryaları açısından kesinlikle iyi değildir. Mevcut lityum batarya paketleri zaten elektrikli araçların ağırlığının büyük bir bölümünü oluşturmaktadır. Sodyum-iyon bataryalarla değiştirilmeleri halinde bu oran daha da artacaktır.

Bu nedenle, bazı profesyoneller daha önce sodyum-iyon akülerin geleceğinin, elektrikli araçlar için güç aküleri olarak çok uygun olmayan enerji depolama uygulamalarında yattığına dair tahminlerde bulunmuşlardır. Ancak, mevcut iki tekerlekli elektrikli araç pazarında, sodyum iyon aküler lityum akülerle kıyaslanamasa da, hala pazara hakim olan kurşun-asit akülere kıyasla enerji yoğunluğu açısından bariz avantajlara sahiptir. Ayrıca sodyum-iyon akülerin lityum akülere göre daha düşük maliyetli olması, kurşun-asit akülerin yerini alırken onları daha avantajlı kılmaktadır.