Натрий-ионные батареи: на рынке появился реальный конкурент литиевым аккумуляторам
29 июнь 2023
Натрий-ионные батареи: преимущества и недостатки
Стремительный рост стоимости лития заставил производителей активно искать более дешевую альтернативу литиевым аккумуляторам. Наибольших успехов удалось добиться в совершенствовании технологии натрий-ионных батарей, прежде всего достигнув приемлемой плотности энергии, получив показатель 160 Втч/кг. Интерес к технологии продиктован ее значительными преимуществами:
- Доступность материалов, прежде всего — натрия, который очень легко добывать, он широко распространен по всей планете. В настоящее время добыча лития ограничена двумя регионами – Южная Америка и Африка, что позволяет производителям поднимать цены. Технология получения натрия очень проста и может быть реализована практически в любой точке планеты.
- Стоимость 1 кВт-ч у натрий-ионных батарей на 60-70% ниже, чем у литиевых аналогов.
- Дополнительное снижение стоимости обусловлено тем, что внедрение технологии не потребует значительных инвестиций. Наладить производство можно на тех же технологических линиях, где ранее выпускались литиевые аккумуляторы.
- Устойчивое функционирование при низких температурах, емкость аккумулятора практически не меняется даже при -20°C.
- Безопасность эксплуатации — прежде всего очень низкий риск теплового разгона и последующего самовозгорания, который может привести к взрыву.
- Экологичность - при изготовлении натрий-ионных АКБ не используются токсичные материалы, их повреждение не представляет опасности для живых организмов. Важно отметить, что они могут быть легко и дешево утилизированы, для этого не требуются сложные технологические процессы.
Если анализировать недостатки, то основной – это короткий период эксплуатации, число циклов заряд/разряд составляет около 2-3 тысяч. У первых моделей отмечалась достаточно низкая скорость зарядки, но сейчас этот недостаток практически устранен. Хотя данный параметр и ощутимо уступает показателям литиевых батарей.
Лидером в области исследований и запуска коммерческого производства натрий-ионных аккумуляторов является Китай. Характерный показатель – количество патентов, зарегистрированных в Китае в этой сфере, в три раза превышает показатель США и Японии. Большой интерес к натрий-ионным аккумуляторам проявляют в Евросоюзе. С одной стороны, их массовый выпуск позволит строить недорогие и энергоемкие промышленные накопители энергии, которые должны компенсировать нестабильность генерации с использованием возобновляемых источников энергии. С другой стороны, вследствие собственного производства можно снизить зависимость от поставок аккумуляторов из Китая.
16 апреля 2023 года китайская компания CATL, крупнейший мировой производитель аккумуляторов, заявила о начале массового выпуска натрий-ионных АКБ, устанавливаемых на электромобилях Chery. Вторым массовым производителем электрокаров с натрий-ионными аккумуляторами станет китайская BYD, она представила на шанхайском автосалоне хэтчбек BYD SEAGULL, запах хода — не менее 305 км, цена в базовой комплектации — около 11 тысяч долларов. Впрочем, на рынок будут поставляться сразу две версии электромобиля — с «обычной» литиево-ионной батареей и «революционной» натрий-ионной. О начале выпуска электроавто заявила и китайская hina, которая совместно с Volkswagen-Jac еще в феврале выпустила первый образец, запас хода составил около 250 км, но пока автомобиль еще не пошел в серийное производство.