Заряжая до 80% за 15 минут, CATL выпустила натрий-ионный аккумулятор первого поколения

Натрий-ионный аккумулятор, прогревавшийся несколько месяцев, наконец-то вышел из строя. Во второй половине дня 29 июля компания CATL провела пресс-конференцию по ионно-натриевым батареям.

На пресс-конференции CATL официально представила натрий-ионный аккумулятор первого поколения. В то же время на пресс-конференции также дебютировал инновационный литий-натриевый гибридный аккумулятор.

1. Прорваться через узкое место в технологии натрий-ионных аккумуляторов

Натрий-ионный аккумулятор имеет принцип работы, аналогичный литий-ионному аккумулятору, и передача заряда осуществляется главным образом за счет введения и извлечения ионов натрия между положительным и отрицательным электродами.

Однако по сравнению с ионом лития ион натрия имеет больший объем и более строгие требования с точки зрения структурной стабильности материала и динамических характеристик. Это также стало узким местом для задержки коммерческого использования ионно-натриевых батарей.

Эра Нингде на протяжении многих лет активно участвовала в исследованиях и разработках материалов химической системы ионов натрия: что касается катодных материалов, эпоха Нингде приняла прусский белый материал с более высокой емкостью в граммах и новаторски перестроила заряд в объемной структуре материала, чтобы решить проблему переработки прусской белой белизны. Основная проблема быстрого ослабления потенциала в этом процессе.

Что касается материалов отрицательных электродов, компания CATL разработала твердые углеродные материалы с уникальной структурой пор, которые обладают характеристиками высокой граммовой емкости, легкой деинтеркаляции и превосходной цикличности.

Основанная на серии прорывов в системе материалов, натрий-ионная батарея первого поколения, разработанная CATL, обладает преимуществами высокой плотности энергии, высокой скорости зарядки, превосходной термической стабильности, хороших характеристик при низких температурах и высокой эффективности интеграции.

Плотность энергии аккумуляторной батареи достигает 160 Втч/кг; зарядка при комнатной температуре в течение 15 минут, мощность может достигать более 80%; в условиях низкой температуры -20°C степень удержания разряда составляет более 90%; эффективность системной интеграции может достигать 80% выше; термическая стабильность намного превышает требования безопасности строгих стандартов страны.

Натрий-ионная батарея первого поколения может не только применяться в различных сценариях электрификации транспорта, особенно в альпийских регионах, она имеет выдающиеся преимущества, но также может быть гибко адаптирована к требованиям применения всех сценариев в области хранения энергии.

2. Четыре основные инновации поддерживают три основных направления

Ключом к успеху являются фундаментальные исследования материалов и химических систем. Цзэн Юйцюнь, председатель Ningde Times, сказал, что некоторые люди думают, что сложно внедрять инновации в химическую систему батарей, и можно лишь внести некоторые улучшения в физическую структуру. «Но мы считаем, что мир электрохимии подобен энергетическому кубу. Неизвестное намного больше известного, и мы неустанно исследуем его тайны».

По словам Цзэн Юйцюня, компания CATL создала высокопроизводительную интегрированную вычислительную платформу для проведения имитационных расчетов и проектирования материалов на атомном уровне. Благодаря глубокому пониманию принципов, передовым алгоритмам и мощной вычислительной мощности можно найти гены различных материалов. Объединяя усилия, разрабатывайте различные материалы, которые больше подходят для натрий-ионных батарей, продвигайте их на быстрый путь индустриализации и продолжайте итерацию. Цель исследований и разработок следующего поколения натрий-ионных батарей составляет более 200 Втч/кг.

Что касается системных инноваций, компания CATL пошла по новому пути интеграции аккумуляторных систем и разработала решение для аккумуляторной системы AB, то есть натрий-ионный аккумулятор и литий-ионный аккумулятор смешиваются и подбираются в определенной пропорции, интегрируются в одну и ту же аккумуляторную систему и точно с помощью BMS. Алгоритм выполняет контроль баланса различных аккумуляторных систем. Решение аккумуляторной системы AB не только компенсирует недостатки плотности энергии натрий-ионных батарей на этом этапе, но также реализует свои преимущества, заключающиеся в высокой мощности и хороших характеристиках при низких температурах. Благодаря этой инновационной структуре системы можно расширить дополнительные сценарии применения систем литий-натриевых аккумуляторов.

3. Многомерная компоновка способствует индустриализации натрий-ионных аккумуляторов.

На пресс-конференции д-р Хуан Цисен, заместитель декана Научно-исследовательского института Ningde Times, сообщил, что с точки зрения производственных процессов натрий-ионные батареи могут достичь идеальной совместимости с оборудованием и процессами производства литий-ионных батарей, а производственная линия может быть быстро переключена для завершения быстрой компоновки производственных мощностей. В настоящее время CATL инициировала соответствующую схему индустриализации, а базовая производственная цепочка будет сформирована в 2023 году.

CATL заявила, что приветствует участие соответствующих исследовательских институтов, поставщиков исходных материалов и производителей аккумуляторов для совместного ускорения совершенствования и развития цепочки производства натрий-ионных аккумуляторов.

4. Кризис и возможности в эпоху Нингде

Благодаря популярности транспортных средств на новой энергии возник огромный рынок аккумуляторных батарей.

По прогнозу SNE Research, к 2023 году глобальный спрос на силовые батареи для электромобилей достигнет 406 ГВтч, тогда как предложение энергоаккумуляторов ожидается на уровне 335 ГВтч, разрыв около 18%. К 2025 году этот разрыв увеличится примерно до 40%. В отрасли аккумуляторов наблюдается серьезный дисбаланс в структуре спроса и предложения.

Кроме того, согласно последним данным, опубликованным SNE Research 29 июля, CATL заняла первое место с долей рынка 29,9% в первой половине 2021 года; Южнокорейские аккумуляторные гиганты LG Energy, Samsung SDI и SK Innovation Global Power в первой половине года. Общая доля рынка установленной емкости аккумуляторов составляет 34,9%, занимая второе, пятое и шестое места соответственно; Panasonic и BYD занимают третье и четвертое места с долей рынка 15% и 6,9% соответственно.

Хотя компания стала заслуженным лидером в аккумуляторной индустрии, эпоха Ниндэ, возможно, никогда не была спокойной. Противники погнались за ним, а позиции лидера эпохи Ниндэ были недостаточно прочными.

На «Китайском автомобильном форуме», состоявшемся 18 июня, генеральный директор LG New Energy по маркетингу в Азии Пак Джинён заявил, что новое поколение аккумуляторов, разработанное LG Energy с использованием четвертичного никеля (NCMA) в качестве катодного материала, будет запущено в производство на ее базе в Нанкине.

Tesla взяла на себя инициативу вручить оливковую ветвь LG Energy. По сообщениям зарубежных СМИ, Tesla планирует использовать четвертичную литиевую батарею NCMA от LG Energy в моделях Model Y, производимых в Китае, и это может повлиять на эпоху Ниндэ.

BYD также начала завоевывать китайский рынок своими лопастными аккумуляторами. В настоящее время FAW Group, Changan Ford, Hyundai, Toyota и другие автомобильные компании заявили, что они договорились о сотрудничестве с BYD по производству лопастных аккумуляторов.

14 июля муниципальное правительство Чанчуня, китайская группа FAW и BYD совместно подписали новое соглашение о сотрудничестве в области инвестиций в энергетические батареи, что означает, что FAW может увеличить долю энергетических батарей BYD.

Однако с выпуском натрий-ионных аккумуляторов CATL может начать контратаку.

И лезвийная батарея BYD, и четверичная литиевая батарея LG Energy ориентированы на показатели безопасности, что совпадает с преимуществами натрий-ионной батареи первого поколения в эпоху Нингде, но по сравнению с первыми двумя низкая стоимость будет конкурировать с эпохой Нингде. Острое преимущество на рынке.

На сайте Shanghai Nonferrous Metals показано, что с этого года котировки карбоната лития и гидроксида лития аккумуляторного качества выросли на 66,04% и 96,97% соответственно. Цены на ключевые сырьевые материалы продолжают расти, что заставляет рынок искать альтернативы литию.

В компании Essence Securities отметили, что, поскольку производственный процесс аналогичен процессу производства литий-ионных батарей, натрий-ионные батареи могут напрямую использовать существующую линию по производству литий-ионных батарей, и им нужно лишь слегка модифицировать исходную производственную линию, давая сильную замену натрий-ионным батареям. Сексуальность и большие возможности для развития.