Натрій-іонні батареї: на ринку з'явився реальний конкурент літієвим акумуляторам

29 червень 2023

Натрій-іонні батареї: переваги та недоліки

Стрімке зростання вартості літію змусило виробників активно шукати дешевшу альтернативу літієвим акумуляторам. Найбільших успіхів вдалося добитись у вдосконаленні технології натрій-іонних батарей, насамперед досягнувши прийнятної щільності енергії, отримавши показника 160 Втч/кг. Інтерес до технології продиктований її значними перевагами:

• Доступність матеріалів, насамперед — натрію, який дуже легко добувати, він широко поширений по всій планеті. Наразі видобуток літію обмежений двома регіонами — Південна Америка та Африка, що дозволяє виробникам підіймати ціни. Технологія отримання натрію дуже проста і може бути реалізована практично у будь-якій точці планети.

• Вартість 1 кВт-год у натрій іонних батарей на 60-70% нижча, ніж у літієвих аналогів.

• Додаткове зниження вартості обумовлено тим, що впровадження технології не вимагатиме значних інвестицій. Налагодити виробництво можна на тих же технологічних лініях, на яких раніше випускалися літієві акумулятори.

• Стійке функціонування за низьких температур, місткість акумулятора практично не змінюється навіть при –- 20°C.

• Безпека експлуатації — насамперед дуже низький ризик теплового розгону та подальшого самозаймання, яке може спричинити вибух.

• Екологічність — при виготовленні натрій-іонних АКБ не використовуються токсичні матеріали, їх пошкодження не становить небезпеки для живих організмів. Важливо відзначити, що вони можуть бути легко та дешево утилізовані, для цього не потрібні складні технологічні процеси.

Якщо аналізувати недоліки, то основний — це короткий період експлуатації, число циклів заряд/розряд становить близько 2-3 тисяч. У перших моделей відзначалася досить низька швидкість зарядки, але зараз цей недолік практично усунений. Хоча цей параметр і відчутно поступається показникам літієвих батарей.

Лідером у галузі досліджень та запуску комерційного виробництва натрій-іонних акумуляторів є Китай. Характерний показник – кількість патентів, зареєстрованих у Китаї у цій сфері, утричі перевищує показник США та Японії. Великий інтерес до натрій-іонних акумуляторів виявляють у Євросоюзі. З одного боку, їхній масовий випуск дозволить будувати недорогі та енергомісткий промислові накопичувачі енергії, які мають компенсувати нестабільність генерації з використанням відновлюваних джерел енергії. З іншого боку — внаслідок власного виробництва знизити залежність від постачання акумуляторів з Китаю.

16 квітня 2023 року китайська компанія CATL, найбільший світовий виробник акумуляторів, заявила про початок масового випуску натрій-іонних АКБ, які встановлюватимуться на електромобілях Chery. Другим масовим виробником електрокарів із натрій-іонними акумуляторами стане китайська BYD. вона представила на шанхайському автосалоні хетчбек BYD SEAGULL, запах ходу — не менше ніж 305 км ціна у базовій комплектації — близько 11 тисяч доларів. Втім, на ринок поставлятиметься одразу дві версії електромобіля — із «звичайною» літієво-іонною батареєю та «революційною» натрій-іонною. Про початок випуску електроавто заявила і китайська hina, яка спільно з Volkswagen-Jac ще в лютому випустила перший зразок. запас ходу становив близько 250 км, але поки що автомобіль не пішов у серійне виробництво.