Natrijeve ionske baterije odpirajo nove poti za shranjevanje energije

Litijeve baterije so vseprisotne v našem delu in življenju.Od elektronskih naprav, kot so mobilni telefoni in prenosni računalniki, do vozil z novo energijo, litij-ionske baterije najdemo v številnih scenarijih.S svojo manjšo velikostjo, stabilnejšim delovanjem in boljšo možnostjo recikliranja pomagajo ljudem bolje izkoristiti čisto energijo.
V zadnjih letih je Kitajska prešla v ospredje sveta na področju ključnih tehnoloških raziskav in razvoja, priprave materialov, proizvodnje baterij in uporabe natrijevih ionskih baterij.
Velika rezervna prednost
Trenutno se elektrokemijsko shranjevanje energije, ki ga predstavljajo litij-ionske baterije, pospešeno razvija.Litij-ionske baterije imajo visoko specifično energijo, specifično moč, učinkovitost polnjenja pri praznjenju in izhodno napetost ter imajo dolgo življenjsko dobo in majhno samopraznjenje, zaradi česar so idealna tehnologija za shranjevanje energije.Z zmanjšanjem proizvodnih stroškov se litij-ionske baterije vgrajujejo v velikem obsegu na področju elektrokemičnega shranjevanja energije z močnim zagonom rasti.
Po podatkih Ministrstva za industrijo in informacijsko tehnologijo se je nova nameščena zmogljivost novega shranjevanja energije na Kitajskem leta 2022 povečala za 200 % medletno. Več kot 20 projektov na ravni sto megavatov je doseglo delovanje v omrežju z litijevo baterijo shranjevanje energije, ki predstavlja 97 % vseh novih instaliranih zmogljivosti.
»Tehnologija shranjevanja energije je ključni člen pri izvajanju in izvajanju nove energetske revolucije.V okviru strategije dvojnega cilja ogljika se je novo kitajsko shranjevanje energije hitro razvilo.«Sun Jinhua, akademik Evropske akademije znanosti in profesor na Univerzi za znanost in tehnologijo Kitajske, je slikovito izjavil, da trenutno situacijo novega shranjevanja energije prevladuje »en litij«.
Med številnimi elektrokemičnimi tehnologijami za shranjevanje energije so litij-ionske baterije prevzele prevladujoč položaj v prenosnih elektronskih napravah in novih energetskih vozilih ter tvorijo relativno popolno industrijsko verigo.Vendar pa so hkrati pozornost pritegnile tudi pomanjkljivosti litij-ionskih baterij.
Ena izmed njih je pomanjkanje virov.Strokovnjaki pravijo, da je z globalnega vidika porazdelitev virov litija izjemno neenakomerna, saj jih je približno 70 % porazdeljenih v Južni Ameriki, kitajski viri litija pa predstavljajo le 6 % vseh svetovnih virov.
Kako razviti baterijsko tehnologijo za shranjevanje energije, ki se ne opira na redke vire in ima nižje stroške?Hitrost posodabljanja novih tehnologij za shranjevanje energije, ki jih predstavljajo natrijeve ionske baterije, se pospešuje.
Podobno kot pri litij-ionskih baterijah so natrijeve ionske baterije sekundarne baterije, ki se zanašajo na natrijeve ione za premikanje med pozitivno in negativno elektrodo za dokončanje postopkov polnjenja in praznjenja.Li Jianlin, generalni sekretar Odbora za standarde shranjevanja energije pri Kitajskem elektrotehničnem društvu, je dejal, da zaloge natrija po vsem svetu močno presegajo litijeve elemente in so zelo razširjene.Stroški natrijevih ionskih baterij so 30% -40% nižji kot pri litijevih baterijah.Hkrati imajo natrijeve ionske baterije boljšo varnost in zmogljivost pri nizkih temperaturah ter dolgo življenjsko dobo, zaradi česar so pomembna tehnološka pot za reševanje boleče točke "prevladuje en litij".
Dobri industrijski obeti
Kitajska pripisuje velik pomen raziskavam in uporabi natrijevih ionskih baterij.Leta 2022 bo Kitajska vključila natrijeve ionske baterije v 14. petletni načrt za znanstvene in tehnološke inovacije na energetskem področju, s čimer bo podprla raziskave in razvoj najsodobnejših tehnologij in osnovne tehnološke opreme za natrijeve ionske baterije.Januarja 2023 je Ministrstvo za industrijo in informacijsko tehnologijo ter šest drugih oddelkov skupaj izdalo Usmerjevalna mnenja o spodbujanju razvoja industrije energetske elektronike, ki pojasnjujejo krepitev tehnoloških prebojev pri industrializaciji novih baterij za shranjevanje energije, raziskavah in prebojih v ključnih tehnologije, kot so ultra dolga življenjska doba in visokovarnostni baterijski sistemi, velike zmogljivosti in učinkovito shranjevanje energije ter pospeševanje raziskav in razvoja novih tipov baterij, kot so natrijeve ionske baterije.
Yu Qingjiao, generalni sekretar Zhongguancun New Battery Technology Innovation Alliance, je dejal, da je leto 2023 znano kot "prvo leto množične proizvodnje" natrijevih baterij v industriji, kitajski trg natrijevih baterij pa cveti.V prihodnosti bodo natrijeve baterije postale močan dodatek tehnologiji litijevih baterij v številnih podsektorjih, kot so dvo- ali trikolesna električna vozila, shranjevanje energije v gospodinjstvih, industrijsko in komercialno shranjevanje energije ter nova energetska vozila.
Januarja letos je kitajska znamka vozil na novo energijo Jianghuai Yttrium dostavila prvo vozilo na svetu z natrijevimi baterijami.Leta 2023 je bila prva generacija natrijevih ionskih baterijskih celic CATL izstreljena in pristala.Baterijska celica se lahko polni pri sobni temperaturi 15 minut, s kapaciteto baterije več kot 80 %.Ne samo, da so stroški nižji, ampak bo industrijska veriga dosegla tudi neodvisno in nadzorovano polnjenje.
Državna uprava za energijo je konec lanskega leta napovedala pilotni demonstracijski projekt novega hranilnika energije.Med 56 projekti v ožjem izboru sta dva projekta natrijevih ionskih baterij.Po mnenju Wu Huija, predsednika kitajskega raziskovalnega inštituta za industrijo baterij, se proces industrializacije natrijevih ionskih baterij hitro razvija.Po izračunih bo do leta 2030 globalno povpraševanje po hranilnikih energije doseglo okoli 1,5 teravatne ure (TWh), natrijeve ionske baterije pa naj bi pridobile precejšen tržni prostor."Od shranjevanja energije na nivoju omrežja do industrijskega in komercialnega shranjevanja energije ter nato do gospodinjstva in prenosnega shranjevanja energije bo celoten izdelek za shranjevanje energije v prihodnosti močno porabljal natrijevo elektriko," je dejal Wu Hui.
Dolga pot uporabe
Trenutno so natrijeve ionske baterije deležne pozornosti v različnih državah.Nihon Keizai Shimbun je nekoč poročal, da so do decembra 2022 kitajski patenti na področju natrijevih ionskih baterij predstavljali več kot 50 % vseh svetovnih učinkovitih patentov, Japonska, ZDA, Južna Koreja in Francija pa so se uvrstile na drugo do peto mesto.Sun Jinhua je dejal, da poleg tega, da je Kitajska očitno pospešila preboj in obsežno uporabo tehnologije natrijevih ionskih baterij, so številne evropske, ameriške in azijske države vključile tudi natrijeve ionske baterije v razvojni sistem baterij za shranjevanje energije.

 

 

首页_03_proc 拷贝首页_01_proc 拷贝


Čas objave: 26. marec 2024