Sạc tới 80% trong 15 phút, CATL ra mắt pin natri-ion thế hệ đầu tiên

Cuối cùng, cục pin natri-ion đã được làm nóng trong vài tháng đã xuất hiện. Chiều 29/7, CATL tổ chức họp báo về pin ion natri.

Tại buổi họp báo, CATL đã chính thức ra mắt pin natri-ion thế hệ đầu tiên. Đồng thời, bộ pin lai lithium-natri cải tiến cũng ra mắt tại buổi họp báo.

1. Phá vỡ nút chai của công nghệ pin ion natri

Pin ion natri có nguyên lý hoạt động tương tự như pin lithium ion và việc truyền điện tích được thực hiện chủ yếu thông qua việc chèn và chiết các ion natri giữa các điện cực dương và âm.

Tuy nhiên, so với ion lithium, ion natri có thể tích lớn hơn và yêu cầu nghiêm ngặt hơn về độ ổn định cấu trúc vật liệu và hiệu suất động. Điều này cũng đã trở thành nút thắt cổ chai gây ra sự chậm trễ trong việc sử dụng pin ion natri cho mục đích thương mại.

Thời đại Ningde đã tham gia sâu vào nghiên cứu và phát triển vật liệu hệ thống hóa học ion natri trong nhiều năm: về vật liệu catốt, thời đại Ningde đã sử dụng vật liệu trắng Phổ có công suất gram cao hơn và sắp xếp lại điện tích trong cấu trúc khối của vật liệu một cách sáng tạo để giải quyết vấn đề tái chế màu trắng của Phổ. Vấn đề cốt lõi của sự suy giảm công suất nhanh chóng trong quá trình này.

Về vật liệu điện cực âm, CATL đã phát triển vật liệu carbon cứng với cấu trúc lỗ độc đáo, có đặc điểm là dung tích gram cao, khử xen kẽ dễ dàng và chu kỳ tuyệt vời.

Dựa trên một loạt đột phá trong hệ thống vật liệu, pin natri-ion thế hệ đầu tiên do CATL phát triển có ưu điểm là mật độ năng lượng cao, tốc độ sạc cao, ổn định nhiệt tuyệt vời, hiệu suất nhiệt độ thấp tốt và hiệu suất tích hợp cao.

Mật độ năng lượng của pin cao tới 160Wh/kg; sạc ở nhiệt độ phòng trong 15 phút, năng lượng có thể đạt hơn 80%; trong môi trường nhiệt độ thấp -20°C, nó cũng có tỷ lệ duy trì phóng điện trên 90%; hiệu suất tích hợp hệ thống có thể đạt trên 80%; độ ổn định nhiệt vượt xa yêu cầu an toàn theo tiêu chuẩn mạnh mẽ của đất nước.

Pin natri-ion thế hệ đầu tiên không chỉ có thể được áp dụng cho các kịch bản điện khí hóa giao thông vận tải khác nhau, đặc biệt là ở các vùng núi cao, nó còn có những ưu điểm vượt trội mà còn có thể thích ứng linh hoạt với yêu cầu ứng dụng của mọi kịch bản trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng.

2. Bốn đổi mới chính hỗ trợ ba hướng chính

Nghiên cứu cơ bản về vật liệu và hệ thống hóa học là chìa khóa. Zeng Yuqun, chủ tịch Ningde Times, cho biết một số người cho rằng rất khó để đổi mới hệ thống hóa học của pin và chỉ có thể thực hiện một số cải tiến về cấu trúc vật lý. 'Nhưng chúng tôi tin rằng thế giới điện hóa giống như một khối năng lượng. Những điều chưa biết lớn hơn nhiều so với những điều đã biết và chúng tôi không ngừng khám phá những bí ẩn của nó.'

Theo Zeng Yuqun, CATL đã xây dựng một nền tảng điện toán tích hợp vật liệu hiệu suất cao để tiến hành tính toán mô phỏng và mô phỏng thiết kế trên vật liệu ở cấp độ nguyên tử. Với sự hiểu biết sâu sắc về các nguyên tắc, thuật toán tiên tiến và sức mạnh tính toán mạnh mẽ, có thể tìm ra gen của nhiều loại vật liệu khác nhau. Kết hợp các điểm, phát triển các vật liệu khác nhau phù hợp hơn cho pin ion natri, thúc đẩy chúng đi vào con đường công nghiệp hóa nhanh chóng và tiếp tục lặp đi lặp lại. Mục tiêu nghiên cứu và phát triển mật độ năng lượng của thế hệ pin natri-ion tiếp theo là hơn 200Wh/kg.

Về mặt đổi mới hệ thống, CATL đã đi theo một hướng mới trong việc tích hợp hệ thống pin và phát triển giải pháp hệ thống pin AB, tức là pin natri-ion và pin lithium-ion được trộn và kết hợp theo một tỷ lệ nhất định, được tích hợp vào cùng một hệ thống pin và chính xác thông qua BMS. Thuật toán thực hiện kiểm soát cân bằng của các hệ thống pin khác nhau. Giải pháp hệ thống pin AB không chỉ bù đắp những thiếu sót về mật độ năng lượng của pin natri-ion ở giai đoạn này mà còn phát huy ưu điểm về công suất cao và hiệu suất tốt ở nhiệt độ thấp. Dựa trên sự đổi mới về cấu trúc hệ thống này, nhiều kịch bản ứng dụng hơn có thể được mở rộng cho hệ thống pin lithium-natri.

3. Bố cục đa chiều thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa pin ion natri

Tại cuộc họp báo, Tiến sĩ Huang Qisen, Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu Ningde Times, đã giới thiệu rằng về mặt quy trình sản xuất, pin natri-ion có thể đạt được khả năng tương thích hoàn hảo với các thiết bị và quy trình sản xuất pin lithium-ion, đồng thời có thể nhanh chóng chuyển đổi dây chuyền sản xuất để hoàn thành việc bố trí năng lực sản xuất nhanh chóng. Hiện tại, CATL đã khởi xướng bố cục công nghiệp hóa tương ứng và chuỗi công nghiệp cơ bản sẽ được hình thành vào năm 2023.

CATL cho biết họ hoan nghênh sự tham gia của các tổ chức nghiên cứu có liên quan, nhà cung cấp nguyên liệu thượng nguồn và ứng dụng pin hạ nguồn để cùng nhau đẩy nhanh quá trình cải tiến và phát triển chuỗi công nghiệp pin natri-ion.

4. Khủng hoảng và cơ hội ở kỷ nguyên Ninh Đức

Do sự phổ biến của các phương tiện sử dụng năng lượng mới, một thị trường pin điện khổng lồ đã ra đời.

Theo dự báo của SNE Research, đến năm 2023, nhu cầu pin điện cho xe điện trên toàn cầu sẽ đạt 406 GWh, trong khi nguồn cung cấp pin điện dự kiến ​​là 335 GWh, chênh lệch khoảng 18%. Đến năm 2025, khoảng cách này sẽ tăng lên khoảng 40%. Ngành pin điện đang chứng kiến ​​sự mất cân đối nghiêm trọng trong cơ cấu cung cầu.

Ngoài ra, theo số liệu mới nhất do SNE Research công bố ngày 29/7, CATL đứng đầu với thị phần 29,9% trong nửa đầu năm 2021; Các gã khổng lồ về pin của Hàn Quốc-LG Energy, Samsung SDI và SK Innovation Global Power trong nửa đầu năm. Tổng thị phần về công suất lắp đặt pin là 34,9%, lần lượt xếp thứ hai, thứ năm và thứ sáu; Panasonic và BYD xếp thứ ba và thứ tư với thị phần lần lượt là 15% và 6,9%.

Mặc dù đã xứng đáng trở thành công ty dẫn đầu trong ngành pin nhưng kỷ nguyên Ningde có thể chưa bao giờ cảm thấy thoải mái. Đối thủ đuổi theo hắn, địa vị thủ lĩnh thời Ninh Đức không đủ mạnh.

Tại 'Diễn đàn ô tô Trung Quốc' được tổ chức vào ngày 18 tháng 6, Tổng Giám đốc Tiếp thị LG New Energy Châu Á Park Jinyong cho biết thế hệ pin điện mới do LG Energy phát triển sử dụng vật liệu cathode có hàm lượng niken cao (NCMA) sẽ được đưa vào sản xuất tại cơ sở Nam Kinh.

Tesla đi đầu trong việc trao cành ô liu cho LG Energy. Theo báo chí nước ngoài đưa tin, Tesla có kế hoạch sử dụng pin lithium bậc bốn NCMA của LG Energy trong các mẫu Model Y sản xuất tại Trung Quốc và kỷ nguyên Ningde có thể bị ảnh hưởng.

BYD cũng đã bắt đầu chinh phục thị trường Trung Quốc bằng pin phiến. Hiện tại, FAW Group, Changan Ford, Hyundai, Toyota và các công ty ô tô khác đã bày tỏ rằng họ đã đàm phán hợp tác về pin lưỡi với BYD.

Vào ngày 14 tháng 7, Chính quyền thành phố Trường Xuân, Tập đoàn FAW Trung Quốc và BYD đã cùng nhau ký một thỏa thuận hợp tác đầu tư pin năng lượng mới, điều đó có nghĩa là FAW có thể tăng tỷ trọng pin điện BYD.

Tuy nhiên, với việc phát hành pin natri-ion, CATL có thể tiến hành phản công.

Cả pin phiến của BYD và pin lithium bậc bốn của LG Energy đều tập trung vào hiệu suất an toàn, trùng khớp với những ưu điểm của pin natri-ion thế hệ đầu tiên trong thời đại Ningde, nhưng so với hai loại pin trước, chi phí thấp sẽ là sự cạnh tranh của thời đại Ningde. Một cạnh sắc nét trên thị trường.

Trang web Kim loại màu Thượng Hải cho thấy kể từ năm nay, giá lithium cacbonat cấp pin và lithium hydroxit cấp pin đã tăng lần lượt 66,04% và 96,97%. Giá của các vật liệu thượng nguồn quan trọng tiếp tục tăng, khiến thị trường háo hức tìm kiếm các lựa chọn thay thế cho lithium.

Essence Securities chỉ ra rằng do quy trình sản xuất tương tự như quy trình sản xuất pin lithium-ion nên pin natri-ion có thể sử dụng trực tiếp dây chuyền sản xuất pin lithium-ion hiện có và chỉ cần sửa đổi dây chuyền sản xuất ban đầu một chút là có thể thay thế mạnh mẽ cho pin natri-ion. Tình dục và cơ hội phát triển lớn hơn.