Могут ли натрий-ионные батареи решить проблему стоимости литиевых батарей?

Могут ли натрий-ионные батареи решить проблему стоимости литиевых батарей?

Рост цен на литий является серьезной проблемой для производителей аккумуляторов. Цена на карбонат лития 8 сентября превышает отметку в $70 000 за тонну. Однако цена продолжает расти. Самая высокая цена на рынке сейчас превышает $72 000 за тонну. Это больше, чем средняя цена на карбонат лития аккумуляторного качества $71 000 за тонну. С начала этого года цена на карбонат лития выросла на 80%.

Разрыв спроса и предложения не помогает ситуации. Существует огромный спрос на электромобили. Это также означает огромный спрос на литий, потому что это основной материал для аккумуляторов электромобилей. На аукционе литиевого концентрата, проведенном австралийским производителем лития Pilbara 20 сентября, аукционная цена составила 6 988 долларов за тонну. Это выше, чем цена карбоната лития. В последнем туре (2 августа) цена аукциона выросла на 10%.

Рост цен на карбонат лития окажет давление на производители аккумуляторов и автомобильные компании. Рост цен на литий, вероятно, повлияет на работу компаний по производству аккумуляторов. Это приведет к дальнейшему увеличению себестоимости производства силовых батарей. Это также, в свою очередь, окажет давление на прибыль OEM-производителей аккумуляторов. Если OEM-производители перенесут стоимость на рынок, то многие люди не захотят покупать.

По этим причинам промышленность сейчас ищет альтернативы литию. Ион натрия возглавляет список, поскольку он, кажется, имеет «теоретическое преимущество в стоимости». По этой причине натрий является хорошей альтернативой для многих брендов.

Почему натриевая батарея?

1. Похожие персонажи

Это не первый случай, когда промышленность рассматривает натрий в качестве альтернативы. Как литий (Li), так и Натрий (Na) имеют схожий характер. Na и Li являются элементами группы щелочных металлов. Таким образом, исследования Na-ионных и литий-ионных аккумуляторов начались одновременно. Ионы натрия и ионы лития мало отличаются по своим характеристикам. По этой причине материалы положительного и отрицательного электродов различаются. Такие элементы, как медь и железо, нельзя использовать в материалах положительного электрода литий-ионной батареи. Однако они хорошо работают в натрий-ионной батарее.

2. Нет необходимости в новых производственных линиях

Для производства натрий-ионных аккумуляторов можно напрямую использовать существующие линии по производству литий-ионных аккумуляторов. Таким образом, если произойдет переход, не будет необходимости перестраивать новые производственные линии. В какой-то степени натрий-ионный аккумулятор уже близок к массовому производству. Это одна из основных причин, по которой натрий считается альтернативой

3. Стоимость

Еще одна причина, по которой рассматривается натрий, — это стоимость. Теоретически натрий-ионная батарея имеет значительные преимущества по стоимости с точки зрения материалов. Например, цена на карбонат натрия намного ниже, чем на карбонат лития. Кроме того, в качестве катодного материала натрий-ионной батареи обычно используются объемные металлические материалы, такие как медь и железо. Таким образом, стоимость катодных материалов ниже, чем у литиевой батареи. По данным Ping An Securities, катодный материал натриевой батареи на 60% дешевле, чем катодный материал литиевой батареи. В целом натриевая батарея будет на 30-40% дешевле литиевой.

4. Сырье

С точки зрения ресурсов количество ресурсов натрия на Земле более чем в 400 раз превышает количество лития. Кроме того, распределение ресурсов натрия в мире относительно равномерное. Однако более 80% мировых ресурсов лития находятся в Северной и Южной Америке и Австралии. Поэтому цена натриевых ресурсов намного ниже, чем у литиевых. Кроме того, широкое распространение ресурсов натрия облегчает его продажу.

аккумулятор для электромобилей

Гизчина Новости недели

GizChina News of the week 5 - Weekly tech news for all

5. Безопасность батареи

Безопасность батареи и плотность энергии являются основными аспектами работы батареи. Натрий-ионная батарея ничем не отличается. Плотность энергии натрий-ионного аккумулятора составляет 100 – 160 Втч/кг. Литий-ионный аккумулятор лучше, чем натриевый, с точки зрения плотности энергии. В настоящее время плотность энергии литиевой батареи составляет 120 – 200 Втч/кг. Однако она может достигать 200 – 350 Втч/кг.

Внутреннее сопротивление натрий-ионной батареи выше, чем у литиевой. У него меньше внезапное тепловыделение в случае короткого замыкания. Он также имеет более низкий рост температуры и более высокую температуру теплового разгона, чем литиевая батарея. Таким образом, безопасность натрия выше.

6. Диапазон рабочих температур

Кроме того, литиевая батарея будет осаждать литий при зарядке при низких температурах. Однако натрия не будет. Таким образом, натрий-ионный аккумулятор имеет более широкий диапазон рабочих температур. Натрий-ионный аккумулятор может нормально работать в диапазоне температур от -40°C до 80°C. Кроме того, уровень сохранения емкости близок к 90% при температуре окружающей среды -20°C. Кроме того, характеристики при высоких и низких температурах лучше, чем у литий-ионных аккумуляторов.

литиевая батарея

7. Зарядка

Время заряда 80% натрий-ионного аккумулятора составляет около 15 минут. Это намного быстрее, чем среднее время зарядки литиевой батареи. Для зарядки литиевой батареи требуется от 30 до 45 минут.

8. Переработка

Натриевую батарею легче утилизировать, чем литиевую. Натриевая батарея может полностью разряжаться до 0 вольт. Таким образом, это лучше, чем литиевая батарея. Литиевая батарея сохраняет около 30 процентов своего заряда. Это делает их, скорее всего, опасными для переработки. Таким образом, натриевую батарею безопаснее утилизировать. Кроме того, им не хватает сырья, такого как кобальт. Это делает натриевые батареи вредными для окружающей среды.

Минусы натриевой батареи — должна поддерживать, а не заменять литий

Низкая плотность энергии является основной проблемой натрий-ионной батареи. Проблема плотности энергии затрудняет замену натрий-ионных батарей и литий-ионных батарей в строгом смысле. Однако технология натрий-ионных аккумуляторов может стать хорошей поддержкой технологии литиевых аккумуляторов. Натрий будет хорош в областях, требующих низкой плотности энергии. Такие как базовые станции связи, низкоскоростные электромобили, накопители электроэнергии, солнечные уличные фонари и т. д.

аккумулятор для электромобилей

Вывод

Все похвалы натриевой батарее на данный момент основаны на ее теоретическом преимуществе по стоимости. Фактическая стоимость производства натриевой батареи значительно ниже, чем у литиевой. Однако есть необходимость в дополнительных испытаниях натриевой батареи. До популяризации реальных приложений еще далеко. Более того, высокая цена на карбонат лития заставляет рынок обращаться к натрию в качестве альтернативы. Если в будущем цена на литий упадет, продвижение натрия может упасть.

Как бы интересно ни звучал вариант с натрием, он по-прежнему сталкивается с проблемами, связанными с его долговечностью и плотностью энергии. Тем не менее, до технологии, готовой к использованию, еще несколько лет. Другими словами, некоторые из этих проблем могут быть меньше, когда он выйдет на рынок. А пока будет интересно посмотреть, как эта технология будет развиваться. Также будет интересно посмотреть, какую роль он играет в высоком мировом спросе.

0

Комментариев нет

Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *