Μπαταρίες ιόντων νάτριο: Μια οικολογική και προσιτή εναλλακτική λύση λιθίου για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα-ψηφιακό, ο στόλος μπαταρίας ιόντων νατρίου θα πρέπει να φτάσει για να φτάσει τα 10 GWH κατά 2025-PV περιοδικό Γαλλία

Ο στόλος μπαταρίας ιόντων νατρίου θα πρέπει να φτάσει για να φτάσει τα 10 GWH μέχρι το 2025

Εικόνα: idtechex

Μπαταρίες ιόντων νατρίου: Μια οικολογική και προσιτή εναλλακτική λύση λιθίου για ηλεκτρικά αυτοκίνητα

Η ενέργεια είναι ένας συνεχώς εξελισσόμενος τομέας, που οδηγείται από μια αυξανόμενη ζήτηση για βιώσιμες και αποτελεσματικές λύσεις. Μεταξύ των διαφορετικών αναπτυσσόμενων τεχνολογιών αποθήκευσης ενέργειας, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου είναι ιδιαίτερα ελπιδοφόρες. Θα μπορούσαν να αποτελούν μια βιώσιμη εναλλακτική λύση στις μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Διαφήμιση, το περιεχόμενό σας συνεχίζεται παρακάτω

Μια μπαταρία ιόντων νατρίου, όπως και μια μπαταρία ιόντων λιθίου, είναι μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία. Λειτουργεί χρησιμοποιώντας ιόντα νατρίου για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας. Το νάτριο, όπως το λίθιο, είναι ένα από τα αλκαλικά μέταλλα, με παρόμοιες ιδιότητες. Έτσι, σε μια μπαταρία νατρίου, τα ιόντα κυκλοφορούν μεταξύ της καθόδου και της ανόδου κατά τη διάρκεια του φορτίου και της εκκένωσης, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια με τον ίδιο τρόπο όπως μια μπαταρία λιθίου.

Τα πλεονεκτήματα των μπαταριών ιόντων νατρίου

Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των μπαταριών ιόντων νατρίου είναι η αφθονία του νατρίου. Αυτό είναι το έκτο πιο άφθονο υλικό στον πλανήτη, το οποίο το καθιστά λιγότερο σπάνιο και λιγότερο ακριβό από το λίθιο. Επιπλέον, το νάτριο κατανέμεται ευρέως σε όλο τον κόσμο, γεγονός που το καθιστά πιο προσιτό και μειώνει τον κίνδυνο γεωπολιτικών συγκρούσεων που συνδέονται με την εξαγωγή του.

Η εκχύλιση και η θεραπεία του νατρίου είναι λιγότερο δαπανηρή και πιο σεβασμό στο περιβάλλον από εκείνη του λιθίου. Αυτό βοηθά στη μείωση του οικολογικού αποτυπώματος των μπαταριών.

Μια ενεργειακή πυκνότητα χαμηλότερη από το λίθιο

Η πυκνότητα ενέργειας είναι ένα βασικό μέτρο για τις μπαταρίες, το οποίο αντιπροσωπεύει την ποσότητα ενέργειας που μπορεί να αποθηκεύσει μια μπαταρία για μια δεδομένη μάζα (WH/kg). Τον Ιούλιο του 2021, ο κατασκευαστής κινεζικών μπαταριών CATL, ο οποίος κατέχει το 30 % της παγκόσμιας αγοράς μπαταριών, παρουσίασε μια νέα μπαταρία ιόντων νατρίου που δεν έχει μόνο καλύτερη ικανότητα επαναφόρτισης, αλλά και βελτιωμένη θερμική σταθερότητα. Ωστόσο, η ενεργειακή πυκνότητα αυτής της μπαταρίας παραμένει περιορισμένη σε 160 WH/kg, η οποία είναι μικρότερη από 285 WH/kg τυπικά μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου. Παρ ‘όλα αυτά, η CATL έκανε την φιλόδοξη υπόσχεση ότι η ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών του νατρίου θα φτάσει σύντομα 200 WH/kg.

Μπαταρίες ιόντων νατρίου για αστική κινητικότητα και αποθήκευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας

Λόγω της ενεργειακής τους πυκνότητας, οι μπαταρίες νατρίου θα μπορούσαν να είναι ιδανικές για αστικές διαδρομές μικρής απόστασης, μέχρι περίπου 200 χιλιόμετρα. Οι κατασκευαστές αυτοκινήτων προσπαθούν να αναπτύξουν μπαταρίες νατρίου που προσφέρουν αυτονομία συγκρίσιμη με εκείνη των μπαταριών LFT (φωσφορικό λίθιο-φωσφορικό).

Επιπλέον, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου έχουν σημαντικές δυνατότητες για την αποθήκευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Θα μπορούσαν να διαδραματίσουν βασικό ρόλο στην αποθήκευση ενέργειας που παράγονται από ανανεώσιμες πηγές, όπως η ηλιακή ή η αιολική ενέργεια, επιτρέποντας μια πιο αποτελεσματική χρήση αυτών των ενεργειών και διευκόλυνση της μετάβασης σε μια οικονομία χαμηλού άνθρακα.

Προοπτικές

Παρά τις τρέχουσες προκλήσεις, οι επιστημονικές και τεχνολογικές εξελίξεις θα μπορούσαν να βοηθήσουν να ξεπεραστούν αυτά τα εμπόδια. Οι ερευνητές εργάζονται για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής και την ασφάλεια των μπαταριών ιόντων νατρίου, καθώς και για την αύξηση της ενεργειακής τους πυκνότητας. Δεδομένης της αφθονίας τους, των χαμηλών περιβαλλοντικών επιπτώσεών τους και των δυνατοτήτων τους για την αστική κινητικότητα και την αποθήκευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου είναι μια πολλά υποσχόμενη περιοχή για το μέλλον της αποθήκευσης ενέργειας.

Διαφήμιση, το περιεχόμενό σας συνεχίζεται παρακάτω

Ακολουθήστε όλα τα ψηφιακά νέα στο Google News

Ο στόλος μπαταρίας ιόντων νατρίου θα πρέπει να φτάσει για να φτάσει τα 10 GWH μέχρι το 2025

Σύμφωνα με την IdTechex, μια εταιρεία μελέτης αγοράς που εγκαθίσταται στο Ηνωμένο Βασίλειο, η παγκόσμια ζήτηση σε μπαταρία ιόντων νατρίου θα πρέπει να αναπτυχθεί λίγο κάτω από 70 GWh το 2033, έναντι 10 GWh το 2025, ή ένα ποσοστό μέσης ετήσιας ανάπτυξης (CAGR) των 27 %.

Οι μπαταρίες ιόντων νατρίου έχουν ενεργειακή πυκνότητα τουλάχιστον 30 % μικρότερη από αυτή των μπαταριών ιόντων λιθίου.

Εικόνα: idtechex

Μερίδιο

Εικονίδιο Facebook Εικονίδιο Twitter Εικονίδιο LinkedIn Εικονίδιο whatsapp Εικονίδιο email

Παρόλο που εξακολουθεί να είναι σφυροκόπημα, η τεχνολογία ιόντων νατρίου είναι μια βιώσιμη εναλλακτική λύση για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Λιγότερο ακριβές πρώτες ύλες, αυξημένη ασφάλεια και καλύτερα χαρακτηριστικά από την άποψη της βιώσιμης ανάπτυξης: υπόσχεται το νάτριο για να ανακουφίσει την πίεση στις αλυσίδες εφοδιασμού ιόντων λιθίου.

Ενώ οι προσπάθειες μάρκετινγκ για μπαταρίες ιόντων νατρίου εντείνουν παγκοσμίως, τα σχέδια Idtechex που, μέχρι το 2025, θα εγκατασταθούν περίπου 10 GWH μπαταρίες ιόντων νατρίου, καθώς οι σημαντικές παραγωγικές ικανότητες είναι τοποθετημένες και ότι οι γραμμές παραγωγής ιόντων λιθίου μετατρέπονται σε νάτριο -ιόν.

Με το CAGR 27 %, η εταιρεία μελέτης αγοράς που εγκαθίσταται στο Ηνωμένο Βασίλειο προβλέπει ότι το νάτριο-ιόν κερδίζει δυναμική για να εγκατασταθεί λίγο κάτω από 70 GWH το 2033. “Μπορεί να υπάρχει ταχύτερο από το αναμενόμενο αναπτυξιακό δυναμικό όταν η τεχνολογία είναι αξιόπιστη, κατάλληλη, κερδοφόρα και διαθέσιμη”, πρόσθεσε ο τελευταίος.

Οι προηγούμενες προβλέψεις του Wood Mackenzie είναι πιο δειλές. Σύμφωνα με την εταιρεία σχεδιασμού της Σκωτίας που κατέχει οι Αμερικανοί, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου θα πρέπει να καλούνται να αντικαταστήσουν μέρος του φωσφορικού λιθίου (LFP) στα οχήματα ηλεκτρικών μεταφορών και στην αποθήκευση ενέργειας, για να φτάσουν τα 20 GWh έως το 2030 στο σενάριο αναφοράς.

Επί του παρόντος, η παραγωγή περιορίζεται ουσιαστικά σε πιλοτικά εργοστάσια, ενώ μια χούφτα μικρότερα εργοστάσια πηγαίνουν. Ωστόσο, σύμφωνα με τους υπολογισμούς της IdTechex, “οι δυνατότητες που ανακοίνωσαν δημοσίως από διάφορους παραγωγούς πρώτων υλών υπερβαίνουν μόνο τα 100 GWH τα επόμενα τρία χρόνια”.

Στην τελευταία έκθεσή του, η Idtechex ισχυρίζεται ότι έχει καταχωρίσει σχεδόν 15 εταιρείες που αναπτύσσουν τη δική τους τεχνολογία μπαταριών Na-Ion. Αναλύει επίσης τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας και παρατήρησε ότι η Κίνα, για άλλη μια φορά, είναι επικεφαλής.

Έτσι, το φορτηγό του κλάδου της μπαταρίας CATL ανέπτυξε την πρώτη μπαταρία ιόντων νάτριο της πρώτης γενιάς το 2021, η οποία εμφανίζει ενεργειακή πυκνότητα 160 WH/kg, και υπόσχεται αύξηση 200 WH/kg. Νωρίτερα φέτος, επιβεβαίωσε ότι η κινεζική Chery θα είναι ο πρώτος κατασκευαστής αυτοκινήτων που θα χρησιμοποιήσει την τεχνολογία μπαταρίας ιόντων νατρίου.

Η Hina Battery, που δημιουργήθηκε το 2017 από το Ινστιτούτο Φυσικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, ήταν η κορυφαία εταιρεία στον κόσμο να αυξηθεί σε μια γραμμή παραγωγής μπαταριών ιόντων νατρίου της τάξης του Gigawatt Heure πέρυσι. Επίσης, παρουσίασε έργα για να επεκτείνει τις ικανότητές της σε 5 GWH.

Την περασμένη εβδομάδα, η Findreams, η θυγατρική της BYD, ανακοίνωσε την καθιέρωση συνεργασίας με την ομάδα Huaihai Holding για να ξεκινήσει την παραγωγή μπαταριών ιόντων νατρίου στην οικονομική και τεχνολογική ανάπτυξη της Xuzhou, στην επαρχία Jiangsu. Σε ένα δελτίο τύπου, οι εταιρείες δήλωσαν ότι η κοινοπραξία θα είναι ο μεγαλύτερος προμηθευτής στον κόσμο των μπαταριών ιόντων νατρίου για μίνι και μικροσκοπικά οχήματα.

Μέχρι τώρα, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου έχουν χρησιμοποιηθεί κυρίως για δύο ηλεκτρικούς τροχούς και αποθήκευση σταθερής ενέργειας, λόγω της χαμηλότερης ενεργειακής πυκνότητας τους σε σύγκριση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Η μπαταρία ιόντων νατρίου είναι επίσης τρεις φορές βαρύτερη από το αντίστοιχο λιθίου της και έχει χαμηλότερο δυναμικό μείωσης οξυο-μείωσης, με αποτέλεσμα μια ενεργειακή πυκνότητα τουλάχιστον 30 % χαμηλότερη.

Αν και οι μπαταρίες ιόντων νατρίου είναι μεταξύ 20 και 40 % φθηνότερες, η δυσκολία έγκειται στη μεταφορά τεχνολογίας σε μεγάλη κλίμακα. Έτσι, είναι απίθανο να μπορούν να γίνουν σημαντικές αποταμιεύσεις σε σύγκριση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, τουλάχιστον στην αρχή.

Σύμφωνα με τη μελέτη που διεξήχθη από το Idtechex, το μέσο κόστος ενός κυττάρου που προορίζεται για μπαταρίες ιόντων Na (ιόν νατρίου) είναι € 77/kW, αν λάβουμε υπόψη διαφορετικές χημικές συνθέσεις. Μέχρι το τέλος της δεκαετίας, το κόστος παραγωγής κυττάρων μπαταρίας Na-ion που χρησιμοποιεί κυρίως το Iron και το Manganese θα μπορούσε να φτάσει στο χαμηλότερο επίπεδο σε 35 €/kW ή περίπου 44 €/kW στο επίπεδο της μπαταρίας μπλοκ σύμφωνα με την επιχείρηση υπολογισμοί.

Μετάφραση που παρέχεται από την Christelle Taureau.

Αυτό το περιεχόμενο προστατεύεται από πνευματικά δικαιώματα και δεν μπορείτε να το επαναχρησιμοποιήσετε χωρίς άδεια. Εάν επιθυμείτε να συνεργαστείτε μαζί μας και να επαναχρησιμοποιήσετε το περιεχόμενό μας, επικοινωνήστε με την συντακτική μας ομάδα στην ακόλουθη διεύθυνση: [email protected].

Μερίδιο

Εικονίδιο Facebook Εικονίδιο Twitter Εικονίδιο LinkedIn Εικονίδιο whatsapp Εικονίδιο email

Η Marija έχει χρόνια εμπειρίας σε περιβάλλον ειδήσεων και γραφή για εκτυπώσεις και ηλεκτρονικές δημοσιεύσεις. Ανέλαβε ως συντάκτη του PV Magazine Australia το 2018 και βοηθήστε την online παρουσία της σε διάστημα δύο ετών.
Περισσότερα άρθρα από