Sodyum iyon pil endüstri analizi

Sodyum iyon pilin belirgin avantajları vardır

Düşük maliyet ve bol kaynak avantajları

Kaynaklar açısından, sodyum iyon pil lityum iyon pillere göre daha büyük bir avantaja sahiptir.

Sodyum iyon pilin yapısı ve prensibi lityum pillerinkine benzer. Sodyum iyon pil temel olarak iki farklı sodyum gömülü malzemeden oluşur (katot malzemeleri ve anot malzemesi), elektrolit, diyafram ve diğer temel bileşenler. Şarj sırasında sodyum iyonları katot malzemesinden çıkarılır, elektrolitten, diyaframdan geçirilir ve son olarak negatif malzemeye gömülür; bu arada elektronlar harici bir devre aracılığıyla negatiften pozitif elektroda akar. Deşarj işlemi, şarj işleminin tam tersidir. Sodyum iyon pilin çalışma prensibinin temelde lityum iyon pilinkine benzer olduğu görülebilir.

■ Sodyum iyon piller politika desteği alıyor

sodyum iyon pil son yıllarda güçlü bir politika desteği almıştır. sodyum iyon pil, lityum piller için etkili bir tamamlayıcıdır ve teknoloji son yıllarda kademeli olarak olgunlaşmıştır ve endüstri zinciri şirketleri kademeli olarak küçük miktarlarda sevkiyat yapmaktadır. Çin ayrıca sodyum iyon pilin ticarileştirilmesini teşvik etmeye, ayrıntıları kademeli olarak geliştirmeye ve sodyum iyon pil teknolojisini sodyum iyon pilin ölçeğini ve düşük maliyetini daha da teşvik etmek ve kapsamlı performansı iyileştirmek için bir görev haline getirmeye başlamıştır.

■ Sodyum iyon pil endüstrisi zinciri tamamlandı

Katot: katmanlı oksitler iyi bir genel performansa sahiptir ve yaygınlaşmaktadır

Sodyum iyon pil için ana katot malzemeleri geçiş metal oksitleri ve benzerleridir. Bu katot malzemeleri pilin enerji yoğunluğunu, çevrim ömrünü vb. etkilemek için mükemmel sodyum iyon katot malzemesine sahip olmalıdır:

(1) düşük maliyetli sodyum iyon pilin avantajlarından daha iyi yararlanmak için düşük hammadde maliyeti, basit hazırlama süreci.

(2) sodyum iyon pilin enerji yoğunluğunu artırmaya elverişli olan redoks elektriği ile.

Anot: sert karbon en uygun olanıdır, ancak maliyeti daha yüksektir

Şu anda, sodyum iyon pil daha çok sert karbon, yumuşak karbon anot kullanmaktadır. Sodyum iyon pilin temel bileşenlerinden biri olan anot malzemesi, pilin ilk kulombik verimliliğini, çarpan performansını ve döngü dayanıklılık özelliklerini etkiler. Sodyum iyon pili için en çok araştırılan anot malzemeleri karbon bazlı malzemelerdir. Şu anda, sodyum iyon pil olarak kullanılabilecek anotlar şunlardır: sert karbon, yumuşak karbon, grafen, vb.

Elektrolit ve alüminyum folyo: Elektrolit çoğunlukla NaPF6+ ester çözücü kullanır, alüminyum folyo maliyetinin avantajları vardır

Şu anda sodyum iyon pil için en yaygın kullanılan elektrolit çözücü ester elektrolittir. Pilin önemli bir parçası olan elektrolit, pilin güvenliğini etkileyen ana faktör olan sodyum iyon pilin içindeki pozitif ve negatif elektrotları birbirine bağlayan köprüdür ve ayrıca pilin enerji yoğunluğu, çevrim ömrü ve çarpan performansında önemli bir rol oynar. Ester elektrolitin ana bileşenleri şunlardır: PC, EC, DEC, vb. Yapı nispeten kararlıdır, oksidasyona karşı dirençlidir ve yüksek güvenliklidir.

Sodyum-iyon pil talebinin 292 GW olması bekleniyor

■ Sodyum iyon piller dikkat çekiyor

Enerji devrimi yenilenebilir enerji kaynaklarının genişlemesini sağlarken, enerji depolama da kalkınma fırsatlarını beraberinde getirmektedir. Enerji depolama, enerji devrimi için kilit bir destek teknolojisidir ve yenilenebilir enerjiye büyük ölçekli erişimi ele almak ve güç sistemleri ile bölgesel enerji sistemlerinin verimliliğini, güvenliğini ve ekonomisini iyileştirmek için acilen gereklidir.

Lityum iyonun yüksek fiyatı ile sodyum iyon pil güçlü bir alternatif haline gelmiştir. Elektrikli araçların ve büyük ölçekli enerji depolama uygulamalarının yaygınlaşmasıyla, lityum pil endüstrisi lityum kaynaklarının kıtlığı sorunuyla karşı karşıya kalabilir. Sodyum-iyon bataryalar, bol kaynakları, düşük maliyetleri, yüksek enerji dönüşüm verimlilikleri, uzun çevrim ömürleri ve düşük bakım maliyetleri nedeniyle enerji depolama teknolojisindeki araştırmalar için sıcak bir nokta haline gelmiştir.

■ Sodyum iyon piller lityum iyon pillerin yerini alabilir

Elektrokimyasal enerji depolama hızla büyümektedir ve 2030 yılına kadar 297 GW'lık kümülatif kurulu kapasite ile 58%'lik yıllık bileşik büyüme oranını temsil etmektedir. Buna ek olarak, bazı raporlar 2025 yılına kadar elektrokimyasal enerji depolamanın kümülatif kurulumunun 40GW'a ulaşabileceğini ve 2030 yılına kadar karbon tepe hedefine ulaşılacağını ve yeni enerji üretiminin yıllık kurulu kapasitesinin yıllık ortalama 100GW'lık bir büyümeyi sürdüreceğini ve elektrokimyasal enerji depolamanın yıllık kurulu kapasitesinin 12GW ila 15GW'da kalacağını ve 2030 yılına kadar elektrokimyasal enerji depolamanın kurulu kapasitesinin yaklaşık 110GW'a ulaşması beklenmektedir. Elektrokimyasal enerji depolama kurulu kapasitesinin 2025 yılında 52 GW'a, 2030 yılında ise 297 GW'a ulaşması ve yıllık bileşik büyüme oranının 58% olması beklenmektedir.

Ayrıca, sodyum iyon akü elektrikli iki tekerlekli araçlarda yaygın olarak kullanılabilir ve kurşun-asit akülerin yerini alabilir. Mevcut elektrikli iki tekerlekli araçlar lityum pillerin yüksek fiyatından etkilenmiş ve üretim yavaşlamıştır. Sodyum iyon akü, maliyet avantajıyla bir yandan lityum akülerin yerini alabilir, diğer yandan da düşük maliyetiyle elektrikli iki tekerlekli araçların satışına yardımcı olabilir.

sodyum iyon akünün kurşun-asit akülerin yerini alması beklenmektedir. Ucuz fiyatı ve yüksek stabilitesi nedeniyle kurşun-asit akü, Çin'in iki tekerlekli elektrikli araçlarında kullanılan ana akü türü olmuştur ve kurşun-asit akünün penetrasyon oranı 90%'ye ulaşmıştır. Lityum akülerle karşılaştırıldığında, kurşun-asit aküler düşük maliyet, yüksek menzil ve geri dönüştürülebilirlik avantajlarına sahiptir, ancak ağır ağırlık aynı zamanda kurşun-asit akülerin dezavantajıdır. Bununla birlikte, sodyum iyon akünün popülerliği ile kurşun-asit akünün yerini alması beklenmektedir.

Çinli şirketler sodyum iyon pilleri ortaya koydu - endüstri zinciri yavaş yavaş oluştu

■ CATL: 2023'te sodyum iyon pil anotlarının sanayileşmesi

CATL en iyi 10 şirketten biri lifepo4 akü kurulu kapasite üreticileri Çin'de, 2021 yılında ilk nesil sodyum iyon pilini piyasaya sürecek: ilk olarak, tek hücrenin enerji yoğunluğu açısından, CATL'nin sodyum iyon pilinin enerji yoğunluğu, tüm sodyum iyon piller arasında en yüksek seviye olan 160 Wh / kg'a ulaştı; sürekli yenilikten sonra, ikinci nesil sodyum iyon pilin enerji yoğunluğunun 200 Wh / kg'ı aşması bekleniyor; ikinci olarak, sodyum iyon pilin küçük iç direnci nedeniyle, sodyum iyon pilin gücü oda sıcaklığında 15 dakika şarj edildikten sonra 80%'ye ulaşabilir. İkinci olarak, sodyum iyon pilin düşük iç direnci nedeniyle, sodyum iyon pilin gücü oda sıcaklığında 15 dakika şarj edildikten sonra 80%'ye ulaşabilir; 2023 yılında sodyum iyon pilin sanayileşmesini teşvik etmeye kararlıyız. 

■ HUA YANG: Bütün bir endüstri zinciri modeli oluşturun

HUA YANG, 2021 yılında sodyum iyon pil düzenlemeye başladı ve tam bir endüstriyel zincir oluşturdu. Sodyum iyon pil alanında şirket, pozitif ve negatif elektrot, elektrik hücresi, pil paketi, elektrolit ve diğer segmentlerin üretim hatlarını kurarak temelde tüm endüstriyel zinciri oluşturdu.

2021 yılında sodyum iyon pil istikrarlı bir şekilde gelişmeye devam edecek: HUA YANG ve Zhongkehai Sodium, sodyum iyon pil endüstrisinin yüksek kaliteli gelişimi için sağlam bir temel oluşturan ilk sodyum iyon pil üretim hattının deneme üretimine başladı ve 2023 yılında 2.000 ton sodyum iyon pil katot ve anot üretim hattını ortaklaşa genişletmeleri bekleniyor.

■ ZEC: Katot teknolojisinde bariz avantaj

ZEC, katot malzemelerinin araştırılması ve geliştirilmesine odaklanmakta ve yüksek güvenlik ve döngü kararlılığının mirasına dayanarak spesifik kapasiteyi artırmak ve iç direnci azaltmak için sodyum iyon pil için katot malzemelerini aktif olarak ortaya koymaktadır. ZEC, aynı sektördeki Çinli rakiplerine karşı önemli bir üstünlüğe sahiptir.

ZEC halihazırda sodyum iyon pil katodu sevk etmiş ve üretim kapasitesini 100.000 ton katot malzemesi ile genişletmiştir. Temmuz 2022 sonu itibariyle şirket 4 ton + sodyum katot sevk etti ve müşterilere toplam 0,6475 ton numune gönderdi.

Daha fazla ilgili makale için bkz. karbon kapli alümi̇nyum folyo, ilk 10 dünyadaki̇ sodyum i̇yon pi̇l şi̇rketleri̇, ilk 10 akü alümi̇nyum folyo üreti̇ci̇leri̇ Çin'de.