Chińczycy pokazali nowe baterie sodowo-jonowe
Największy na świecie producent baterii do samochodów elektrycznych CATL zaprezentował nowe ogniwa bateryjne, które mogą być znacznie tańsze w produkcji niż najpopularniejsze ogniwa litowo-jonowe.
Contemporary Amperex Technology Ltd. (CATL) pochwalił się kolejnymi postępami w rozwoju technologii bateryjnych, w których udało mu się ograniczyć zapotrzebowanie na problematyczne surowce, jakimi dla przemysłu bateryjnego są kobalt czy nikiel.
W 2019 roku największy na świecie dostawca samochodowych baterii ogłosił rozpoczęcie seryjnej produkcji nowej generacji baterii, dzięki czemu ma istotnie zredukować zapotrzebowanie na krytyczny surowiec, jakim jest kobalt. CATL poinformował o rozpoczęciu seryjnej produkcji baterii z katodami NCM 811 z 80-procentowym udziałem niklu oraz 10 procentowym udziałem kobaltu i manganu.
W porównaniu do wcześniej produkowanych baterii NCM 532, w których udział kobaltu wynosi 30 proc., miało to oznaczać nie tylko zredukowanie zależności od drożejącego i produkowanego głównie w Demokratycznej Republice Konga kobaltu, ale ponadto pozwoli na zwiększenie żywotności baterii i wydłużenie zasięgu samochodów elektrycznych.
Gęstość baterii NCM wytwarzanych przez chińską firmę miała sięgać w 2020 roku 240 Wh/kg, a ich żywotność ma pozwalać na wykonanie co najmniej 15 tys. cykli ładowania.
W ubiegłym roku CATL poinformował, że całkowicie wykluczy kobalt i nikiel w nowym typie baterii. Jednocześnie chiński producent ogłosił, że pracuje nad technologią, która umożliwi bezpośredni montaż bateryjnych ogniw na samochodowych podwoziach – bez potrzeby umieszczania ogniw w dodatkowych obudowach. Ma to pozwolić na zwiększenie pojemności baterii w elektrykach i poprawę ich zasięgów.
Teraz CATL zaprezentował ogniwa bateryjne, do których wytwarzania nie będzie potrzebny lit. Chińczycy zastąpili go sodem, z którego pozyskaniem nie ma większego problemu.
Dzięki temu ogniwa sodowo-jonowe mogą być tańsze w produkcji. Gorzej wypada deklarowana przez CATL gęstość energii rzędu 160 Wh/kg.
Bateria sodowo-jonowa charakteryzuje się podobną zasadą działania jak bateria litowo-jonowa. Jony sodu przemieszczają się pomiędzy katodą a anodą. Jednakże w porównaniu z jonami litu jony sodu mają większą objętość i wyższe wymagania dotyczące stabilności struktury i właściwości kinetycznych materiałów. Jak wskazuje CATL, właśnie to stało się poważnym utrudnieniem w procesie przemysłowego wykorzystania baterii sodowo-jonowych.
Bateria sodowo-jonowa według deklaracji chińskiej firmy może ładować się w 15 minut do 80 proc. SOC w temperaturze pokojowej. Ponadto, gdy temperatura otoczenia jest niska i wynosi -20 st. C, bateria sodowo-jonowa zachowuje pojemność ponad 90 proc.
CATL podaje, że pierwsza generacja baterii sodowo-jonowych może być stosowana w różnych modelach pojazdów elektrycznych, zwłaszcza w regionach o ekstremalnie niskich temperaturach, gdzie znaczenie mają jej dodatkowe zalety. Ponadto baterie Na-Ion mają znaleźć zastosowanie w dziedzinie magazynowania energii, gdzie mniejsze znaczenie niż w motoryzacji ma gęstość energii.
Chiński producent zapowiada, że w kolejnej generacji ogniw Na-Ion przekroczy poziom 200 Wh/kg.
CATL zaznacza, że technologia Na-Ion może uzupełniać się z technologią litowo-jonową. Chińska firma miała opracować rozwiązanie systemu bateryjnego, które polega na mieszaniu i łączeniu baterii sodowo-jonowych i litowo-jonowych w określonych proporcjach i integrowaniu ich w jeden system bateryjny oraz kontrolowaniu różnych systemów poprzez algorytm BMS.
Takie rozwiązanie ma zrekompensować obecne braki w gęstości energii baterii sodowo-jonowej, a także rozszerzyć jej zalety o wysoką moc i wydajność przy niskich temperaturach.
Przy okazji produkcja baterii sodowo-jonowych ma być kompatybilna z urządzeniami i procesami produkcyjnymi baterii litowo-jonowych, a linie produkcyjne mogą być szybko przestawiane w celu osiągnięcia wysokiej zdolności produkcyjnej.
Obecnie chińska firma rozpoczęła przemysłowe wdrażanie baterii sodowo-jonowych i planuje stworzyć podstawowy łańcuch przemysłowy do 2023 roku.
W ubiegłym roku CATL został, czwarty rok z rzędu, największym na świecie producentem baterii dla przemysłu motoryzacyjnego według rankingu wykonanego przez firmę SNE Research.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
