Baterie litowe są wszechobecne w naszej pracy i życiu.Od urządzeń elektronicznych, takich jak telefony komórkowe i laptopy, po pojazdy zasilane nowymi energią, akumulatory litowo-jonowe można znaleźć w wielu scenariuszach.Dzięki mniejszym rozmiarom, bardziej stabilnej wydajności i lepszej możliwości recyklingu pomagają ludziom lepiej wykorzystywać czystą energię.
W ostatnich latach Chiny stały się światową czołówką w zakresie badań i rozwoju kluczowych technologii, przygotowania materiałów, produkcji akumulatorów i stosowania akumulatorów sodowo-jonowych.
Duża przewaga rezerw
Obecnie przyspiesza rozwój elektrochemicznych magazynów energii reprezentowanych przez akumulatory litowo-jonowe.Baterie litowo-jonowe charakteryzują się wysoką energią właściwą, mocą właściwą, wydajnością rozładowania i napięciem wyjściowym, a także długą żywotnością i niewielkim samorozładowaniem, co czyni je idealną technologią magazynowania energii.Wraz z redukcją kosztów produkcji, z dużą dynamiką wzrostu, na szeroką skalę instaluje się akumulatory litowo-jonowe w obszarze elektrochemicznego magazynowania energii.
Według danych Ministerstwa Przemysłu i Technologii Informacyjnych, w 2022 r. nowa moc zainstalowana nowych magazynów energii w Chinach wzrosła o 200% rok do roku. Ponad 2000 projektów o mocy megawatów uzyskało możliwość pracy przy podłączeniu do sieci z baterią litową magazynowanie energii stanowiące 97% całkowitej nowej mocy zainstalowanej.
„Technologia magazynowania energii jest kluczowym ogniwem w praktykowaniu i wdrażaniu nowej rewolucji energetycznej.W kontekście strategii podwójnego celu emisyjnego w Chinach szybko rozwinęły się nowe systemy magazynowania energii”.Sun Jinhua, pracownik naukowy Europejskiej Akademii Nauk i profesor Chińskiego Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego, dobitnie stwierdził, że obecną sytuację nowych magazynów energii zdominowany jest przez „jeden lit”.
Wśród licznych technologii elektrochemicznego magazynowania energii, akumulatory litowo-jonowe zajmują dominującą pozycję w przenośnych urządzeniach elektronicznych i pojazdach nowej energii, tworząc stosunkowo kompletny łańcuch przemysłowy.Jednak jednocześnie uwagę zwróciły wady akumulatorów litowo-jonowych.
Jednym z nich jest niedobór zasobów.Eksperci twierdzą, że z perspektywy globalnej dystrybucja zasobów litu jest niezwykle nierówna – około 70% znajduje się w Ameryce Południowej, a chińskie zasoby litu stanowią jedynie 6% wszystkich zasobów światowych.
Jak opracować technologię akumulatorów magazynujących energię, która nie opiera się na rzadkich zasobach i charakteryzuje się niższymi kosztami?Tempo modernizacji nowych technologii magazynowania energii reprezentowanych przez akumulatory sodowo-jonowe przyspiesza.
Podobnie jak akumulatory litowo-jonowe, akumulatory sodowo-jonowe to akumulatory wtórne, w których jony sodu przemieszczają się między elektrodami dodatnimi i ujemnymi w celu zakończenia operacji ładowania i rozładowywania.Li Jianlin, Sekretarz Generalny Komitetu ds. Norm Magazynowania Energii Chińskiego Towarzystwa Elektrotechnicznego, powiedział, że na całym świecie zasoby sodu znacznie przewyższają pierwiastki litu i są szeroko rozpowszechnione.Koszt baterii sodowo-jonowych jest o 30% -40% niższy niż baterii litowych.Jednocześnie akumulatory sodowo-jonowe charakteryzują się większym bezpieczeństwem i wydajnością w niskich temperaturach, a także długim cyklem życia, co czyni je ważnym rozwiązaniem technologicznym w rozwiązaniu problemu „dominuje jeden lit”.
Dobre perspektywy przemysłowe
Chiny przywiązują dużą wagę do badań i stosowania akumulatorów sodowo-jonowych.W 2022 r. Chiny włączą akumulatory jonowo-sodowe do 14. planu pięcioletniego na rzecz innowacji w nauce i technologii w dziedzinie energii, wspierając badania i rozwój najnowocześniejszych technologii oraz podstawowego sprzętu technologicznego na potrzeby akumulatorów sodowo-jonowych.W styczniu 2023 r. Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych oraz sześć innych departamentów wydało wspólnie Wytyczne w sprawie promowania rozwoju przemysłu energoelektroniki, wyjaśniające utrwalanie przełomów technologicznych w zakresie industrializacji nowych akumulatorów energii, badań i przełomów w kluczowych technologie, takie jak systemy akumulatorów o bardzo długiej żywotności i wysokim bezpieczeństwie, wielkoskalowe, o dużej pojemności i wydajne magazynowanie energii, a także przyspieszenie badań i rozwoju nowych typów akumulatorów, takich jak akumulatory sodowo-jonowe.
Yu Qingjiao, Sekretarz Generalny Zhongguancun New Battery Technology Innovation Alliance, powiedział, że rok 2023 jest znany jako „pierwszy rok masowej produkcji” akumulatorów sodowych w branży, a chiński rynek akumulatorów sodowych kwitnie.W przyszłości akumulatory sodowe staną się potężnym uzupełnieniem technologii akumulatorów litowych w wielu podsektorach, takich jak dwu- lub trzykołowe pojazdy elektryczne, magazynowanie energii w gospodarstwach domowych, przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii oraz nowe pojazdy energetyczne.
W styczniu tego roku chińska marka pojazdów napędzanych energią elektryczną, Jianghuai Yttrium, dostarczyła pierwszy na świecie pojazd na akumulator sodowy.W 2023 roku wystrzelono i wylądowały ogniwa sodowo-jonowe pierwszej generacji firmy CATL.Ogniwo akumulatora można ładować w temperaturze pokojowej przez 15 minut, przy pojemności akumulatora przekraczającej 80%.Koszty są nie tylko niższe, ale łańcuch branżowy uzyska również niezależne i kontrolowane ładowanie.
Pod koniec ubiegłego roku Krajowa Administracja Energii ogłosiła pilotażowy projekt demonstracyjny nowego magazynu energii.Wśród 56 zakwalifikowanych projektów znajdują się dwa projekty dotyczące baterii sodowo-jonowych.Zdaniem Wu Hui, prezesa Chińskiego Instytutu Badawczego Przemysłu Baterii, proces industrializacji akumulatorów sodowo-jonowych postępuje szybko.Według obliczeń do 2030 r. światowe zapotrzebowanie na magazynowanie energii osiągnie poziom około 1,5 terawatogodzin (TWh), a znaczącą przestrzeń rynkową zyskają akumulatory sodowo-jonowe.„Od magazynowania energii na poziomie sieci po przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii, a następnie po domowe i przenośne magazynowanie energii, cały produkt magazynowania energii będzie w przyszłości w dużym stopniu zużywał energię elektryczną sodową” – powiedział Wu Hui.
Długa ścieżka aplikacji
Obecnie akumulatory sodowo-jonowe cieszą się zainteresowaniem w różnych krajach.Nihon Keizai Shimbun podał kiedyś, że do grudnia 2022 r. chińskie patenty w dziedzinie akumulatorów sodowo-jonowych stanowiły ponad 50% wszystkich skutecznych patentów na świecie, a Japonia, Stany Zjednoczone, Korea Południowa i Francja zajęły odpowiednio od drugiego do piątego miejsca.Sun Jinhua powiedział, że oprócz wyraźnego przyspieszenia przez Chiny przełomowego i zastosowania na dużą skalę technologii akumulatorów sodowo-jonowych, wiele krajów Europy, Ameryki i Azji włączyło także akumulatory sodowo-jonowe do systemu rozwoju akumulatorów magazynujących energię.
Czas publikacji: 26 marca 2024 r