In 15 Minuten bis zu 80 % aufladen, CATL hat den Natrium-Ionen-Akku der ersten Generation auf den Markt gebracht

Endlich kam die über mehrere Monate aufgewärmte Natrium-Ionen-Batterie heraus. Am Nachmittag des 29. Juli hielt CATL eine Pressekonferenz zu Natriumionenbatterien ab.

Auf der Pressekonferenz stellte CATL offiziell die Natrium-Ionen-Batterie der ersten Generation vor. Gleichzeitig wurde auf der Pressekonferenz auch das innovative Lithium-Natrium-Hybridbatteriepaket vorgestellt.

1. Durchbrechen Sie den Flaschenhals der Natrium-Ionen-Batterietechnologie

Die Natrium-Ionen-Batterie hat ein ähnliches Funktionsprinzip wie die Lithium-Ionen-Batterie und die Ladungsübertragung erfolgt hauptsächlich durch das Einfügen und Extrahieren von Natriumionen zwischen den positiven und negativen Elektroden.

Allerdings haben Natriumionen im Vergleich zu Lithiumionen ein größeres Volumen und strengere Anforderungen hinsichtlich der strukturellen Stabilität des Materials und der dynamischen Leistung. Dies ist auch zu einem Engpass für die Verzögerung bei der kommerziellen Nutzung von Natriumionenbatterien geworden.

Die Ningde-Ära beschäftigt sich seit vielen Jahren intensiv mit der Forschung und Entwicklung von Materialien für das chemische Natriumionensystem: In Bezug auf Kathodenmaterialien übernahm die Ningde-Ära preußisches weißes Material mit einer höheren Grammkapazität und ordnete die Ladung in der Massenstruktur des Materials auf innovative Weise neu an, um das Problem des preußischen weißen Recyclings zu lösen. Das Kernproblem ist der schnelle Kapazitätsabbau im Prozess.

Im Hinblick auf negative Elektrodenmaterialien hat CATL Hartkohlenstoffmaterialien mit einzigartigen Porenstrukturen entwickelt, die sich durch eine hohe Grammkapazität, einfache Deinterkalation und hervorragende Zyklen auszeichnen.

Basierend auf einer Reihe von Durchbrüchen im Materialsystem bietet die von CATL entwickelte Natrium-Ionen-Batterie der ersten Generation die Vorteile einer hohen Energiedichte, einer hohen Laderate, einer hervorragenden thermischen Stabilität, einer guten Leistung bei niedrigen Temperaturen und einer hohen Integrationseffizienz.

Die Energiedichte der Batteriezelle beträgt bis zu 160 Wh/kg; 15 Minuten lang bei Raumtemperatur aufgeladen, kann die Leistung mehr als 80 % erreichen; in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen von -20 °C weist es außerdem eine Entladungsrückhaltungsrate von mehr als 90 % auf; Die Effizienz der Systemintegration kann 80 % darüber erreichen; Die thermische Stabilität übertrifft die Sicherheitsanforderungen der strengen Standards des Landes bei weitem.

Die Natrium-Ionen-Batterie der ersten Generation lässt sich nicht nur in verschiedenen Transportelektrifizierungsszenarien, insbesondere in alpinen Regionen, einsetzen, sie weist herausragende Vorteile auf, sondern lässt sich auch flexibel an die Anwendungsanforderungen aller Szenarien im Energiespeicherbereich anpassen.

2. Vier große Innovationen unterstützen drei große Richtungen

Der Schlüssel liegt in der Grundlagenforschung zu Materialien und chemischen Systemen. Zeng Yuqun, Vorsitzender der Ningde Times, sagte, dass einige Leute denken, dass es schwierig sei, das chemische System von Batterien zu erneuern und nur einige Verbesserungen in der physikalischen Struktur bewirken könne. „Aber wir glauben, dass die Welt der Elektrochemie wie ein Energiewürfel ist. Das Unbekannte ist weitaus größer als das Bekannte, und wir erforschen unermüdlich seine Geheimnisse.“

Laut Zeng Yuqun hat CATL eine materialintegrierte Computerplattform mit hohem Durchsatz aufgebaut, um Simulationsberechnungen und Entwurfssimulationen für Materialien auf atomarer Ebene durchzuführen. Mit einem tiefen Verständnis der Prinzipien, fortschrittlichen Algorithmen und leistungsstarker Rechenleistung ist es möglich, die Gene verschiedener Materialien zu finden. Durch die Kombination von Punkten werden verschiedene Materialien entwickelt, die besser für Natriumionenbatterien geeignet sind, sie auf den schnellen Weg der Industrialisierung gebracht und weiter iteriert. Das Forschungs- und Entwicklungsziel der nächsten Generation von Natrium-Ionen-Batterien liegt bei mehr als 200 Wh/kg.

Im Hinblick auf Systeminnovationen hat CATL einen neuen Weg bei der Integration von Batteriesystemen eingeschlagen und eine AB-Batteriesystemlösung entwickelt, das heißt, Natrium-Ionen-Batterie und Lithium-Ionen-Batterie werden in einem bestimmten Verhältnis gemischt und aufeinander abgestimmt, in dasselbe Batteriesystem integriert und durch BMS präzise durchgeführt. Der Algorithmus führt eine Gleichgewichtskontrolle verschiedener Batteriesysteme durch. Die AB-Batteriesystemlösung gleicht in dieser Phase nicht nur die Defizite bei der Energiedichte von Natrium-Ionen-Batterien aus, sondern nutzt auch deren Vorteile einer hohen Leistung und einer guten Leistung bei niedrigen Temperaturen. Basierend auf dieser Systemstrukturinnovation können weitere Anwendungsszenarien für Lithium-Natrium-Batteriesysteme erweitert werden.

3. Das mehrdimensionale Layout fördert die Industrialisierung von Natriumionenbatterien

Auf der Pressekonferenz stellte Dr. Huang Qisen, stellvertretender Dekan des Ningde Times Research Institute, vor, dass Natrium-Ionen-Batterien hinsichtlich der Herstellungsprozesse eine perfekte Kompatibilität mit Produktionsanlagen und -prozessen für Lithium-Ionen-Batterien erreichen können und die Produktionslinie schnell umgestellt werden kann, um die schnelle Auslegung der Produktionskapazität zu vervollständigen. Derzeit hat CATL das entsprechende Industrialisierungslayout eingeleitet, und im Jahr 2023 wird eine grundlegende Industriekette gebildet.

CATL sagte, es begrüße die Beteiligung relevanter Forschungseinrichtungen, vorgelagerter Materiallieferanten und nachgelagerter Batterieanwendungen, um gemeinsam die Verbesserung und Entwicklung der Natrium-Ionen-Batterie-Industriekette zu beschleunigen.

4. Krise und Chance in der Ningde-Ära

Aufgrund der Beliebtheit von Fahrzeugen mit neuer Energie ist ein riesiger Markt für Power-Batterien entstanden.

Laut der Prognose von SNE Research wird die weltweite Nachfrage nach Leistungsbatterien für Elektrofahrzeuge bis 2023 406 GWh erreichen, während das Angebot an Leistungsbatterien voraussichtlich 335 GWh betragen wird, was einer Lücke von etwa 18 % entspricht. Bis 2025 wird sich dieser Abstand auf etwa 40 % vergrößern. In der Batterieindustrie ist ein gravierendes Ungleichgewicht in der Struktur von Angebot und Nachfrage festzustellen.

Darüber hinaus belegte CATL nach den neuesten Daten von SNE Research vom 29. Juli mit einem Marktanteil von 29,9 % im ersten Halbjahr 2021 den ersten Platz; Die südkoreanischen Batteriegiganten LG Energy, Samsung SDI und SK Innovation Global Power erreichten im ersten Halbjahr einen Gesamtmarktanteil der installierten Batteriekapazität von 34,9 % und belegten damit die Plätze zwei, fünf und sechs; Panasonic und BYD liegen mit 15 % bzw. 6,9 % Marktanteil auf den Plätzen drei und vier.

Obwohl es sich zu einem wohlverdienten Marktführer in der Batterieindustrie entwickelt hat, hat sich die Ningde-Ära möglicherweise nie entspannt angefühlt. Die Gegner jagten ihm nach und die Position des Führers der Ningde-Ära war nicht stark genug.

Auf dem „China Automotive Forum“, das am 18. Juni stattfand, sagte Park Jinyong, Marketing General Manager von LG New Energy Asia, dass die neue Generation von Power-Batterien, die von LG Energy unter Verwendung von quaternärem Nickel (NCMA) als Kathodenmaterial entwickelt wurden, am Standort Nanjing in Produktion gehen wird.

Tesla übernahm die Führung und überreichte LG Energy einen Olivenzweig. Laut ausländischen Medienberichten plant Tesla, die quaternäre Lithiumbatterie NCMA von LG Energy in den in China hergestellten Model Y-Modellen zu verwenden, und die Ningde-Ära könnte davon betroffen sein.

Auch BYD hat begonnen, mit seinen Blade-Batterien den chinesischen Markt zu erobern. Derzeit haben die FAW Group, Changan Ford, Hyundai, Toyota und andere Automobilunternehmen zum Ausdruck gebracht, dass sie mit BYD eine Zusammenarbeit bei Blade-Batterien ausgehandelt haben.

Am 14. Juli unterzeichneten die Stadtregierung von Changchun, die China FAW Group und BYD gemeinsam eine neue Kooperationsvereinbarung über Investitionen in Energiebatterien, was bedeutet, dass FAW den Anteil der BYD-Energiebatterien erhöhen kann.

Mit der Einführung von Natrium-Ionen-Batterien könnte CATL jedoch einen Gegenangriff starten.

Sowohl die Blade-Batterie von BYD als auch die quartäre Lithiumbatterie von LG Energy konzentrieren sich auf die Sicherheitsleistung, was mit den Vorteilen der Natrium-Ionen-Batterie der ersten Generation in der Ningde-Ära übereinstimmt, aber im Vergleich zu den beiden ersteren werden niedrige Kosten die Konkurrenz der Ningde-Ära sein. Ein scharfer Vorsprung auf dem Markt.

Die Website von Shanghai Nonferrous Metals zeigt, dass die Notierungen von Lithiumcarbonat in Batteriequalität und Lithiumhydroxid in Batteriequalität seit diesem Jahr um 66,04 % bzw. 96,97 % gestiegen sind. Die Preise für wichtige Vormaterialien steigen weiter, was den Markt dazu veranlasst, nach Alternativen zu Lithium zu suchen.

Essence Securities wies darauf hin, dass Natrium-Ionen-Batterien aufgrund des ähnlichen Produktionsprozesses wie Lithium-Ionen-Batterien direkt die bestehende Produktionslinie für Lithium-Ionen-Batterien nutzen können und die ursprüngliche Produktionslinie nur geringfügig modifiziert werden muss, wodurch ein starker Ersatz für Natrium-Ionen-Batterien entsteht. Sexualität und mehr Raum für Entfaltung.