על רקע מעבר אנרגיה גלובלית ומטרות "פחמן כפול", טכנולוגיית הסוללה, כמניעת ליבה של אחסון אנרגיה, קיבלה תשומת לב משמעותית. בשנים האחרונות, סוללות נתרן-יון (SIBS) צצו ממעבדות לתיעוש, והפכו לפיתרון לאחסון אנרגיה צפוי מאוד בעקבות סוללות ליתיום-יון.
מידע בסיסי על סוללות נתרן-יון
סוללות נתרן-יון הן סוג של סוללה משנית (נטענת) המשתמשת ביוני נתרן (Na⁺) כנושאי מטען. עיקרון העבודה שלהם דומה לזה של סוללות ליתיום-יון: במהלך טעינה ופריקה, מעבורת יוני נתרן בין הקתודה לאנודה דרך האלקטרוליט, מה שמאפשר אחסון ושחרור אנרגיה.
·חומרי ליבה: הקתודה משתמשת בדרך כלל בתחמוצות שכבות, תרכובות פוליאניוניות או אנלוגים כחולים פרוסיים; האנודה מורכבת בעיקר מפחמן קשה או פחמן רך; האלקטרוליט הוא תמיסת מלח נתרן.
·בגרות טכנולוגית: המחקר החל בשנות השמונים, וההתקדמות האחרונה בחומרים ותהליכים שיפרה משמעותית את צפיפות האנרגיה ואת חיי המחזור, מה שהפך את המסחור לביצוע יותר ויותר.
סוללות נתרן-יון לעומת סוללות ליתיום-יון: הבדלי מפתח ויתרונות
למרות שסוללות נתרן-יון חולקות מבנה דומה עם סוללות ליתיום-יון, הן שונות באופן משמעותי בתכונות החומר ובתרחישי היישומים:
| מימד השוואה | סוללות נתרן-יון | סוללות ליתיום-יון |
| שפע משאבים | נתרן שופע (2.75% בקרום כדור הארץ) ומופץ באופן נרחב | ליתיום נדיר (0.0065%) ומרוכזת גיאוגרפית |
| עֲלוּת | עלויות חומר גלם נמוכות יותר, שרשרת אספקה יציבה יותר | תנודתיות במחיר גבוה עבור ליתיום, קובלט וחומרים אחרים, הנשענים על יבוא |
| צפיפות אנרגיה | נמוך יותר (120-160 וואט/ק"ג) | גבוה יותר (200-300 וואט/ק"ג) |
| ביצועים בטמפרטורה נמוכה | שמירת קיבולת> 80% ב -20 ℃ | ביצועים ירודים בטמפרטורות נמוכות, הקיבולת משפילה בקלות |
| בטיחות | יציבות תרמית גבוהה, עמידה יותר בפני תשלום יתר/פריקה | דורש ניהול קפדני של סיכונים בורחים תרמיים |
יתרונות ליבה של סוללות נתרן-יון:
1.קיימות בעלות נמוכה וקיימות משאבים: נתרן זמין באופן נרחב במי ים ובמינרלים, מצמצם את ההסתמכות על מתכות נדירות והורדת עלויות לטווח הארוך ב -30%-40%.
2. בטיחות גבוהה וידידותיות סביבתית: נטול זיהום מתכות כבדות, תואם למערכות אלקטרוליטים בטוחים יותר, ומתאים לאחסון אנרגיה בקנה מידה גדול.
3. יכולת הסתגלות טווח טמפרטורות רחבה: ביצועים מצוינים בסביבות בטמפרטורה נמוכה, אידיאלי לאזורים קרים או מערכות אחסון אנרגיה חיצונית.
סיכויי היישום של סוללות נתרן-יון
עם התקדמות טכנולוגית, סוללות נתרן-יון מראות פוטנציאל רב באזורים הבאים:
1. מערכות אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול (ESS):
כפתרון משלים לרוח ואנרגיה סולארית, העלות הנמוכה של סוללות נתרן-יון ותוחלת החיים הארוכה יכולים להפחית ביעילות את עלות החשמל המותאמת (LCOE) ולתמוך בגילוח שיא רשת.
2. רכבים חשמליים במהירות נמוכה ושני גלגלים:
בתרחישים עם דרישות צפיפות אנרגיה נמוכה יותר (למשל, אופניים חשמליים, כלי רכב לוגיסטיים), סוללות נתרן-יון יכולות להחליף סוללות חומצות עופרת, ולהציע יתרונות סביבתיים וכלכליים כאחד.
3. כוח גיבוי ואחסון אנרגיה בתחנת הבסיס:
ביצועי טווח הטמפרטורות הרחבים שלהם הופכים אותם למתאימים לצרכי כוח גיבוי ביישומים רגישים לטמפרטורה כמו תחנות בסיס תקשורת ומרכזי נתונים.
מגמות פיתוח עתידיות
תחזיות התעשייה מנבאות כי שוק סוללות הנתרן-יון העולמי יעלה על 5 מיליארד דולר עד שנת 2025 ויגיע ל -10% -15% משוק סוללות ליתיום-יון עד שנת 2030. הוראות פיתוח עתידיות כוללות:
·חדשנות חומרית: פיתוח קתודות בעלות קיבולת גבוהה (למשל, תחמוצות שכבות מסוג O3) וחומרי אנודה ארוכים כדי להגביר את צפיפות האנרגיה מעל 200 וואט/ק"ג.
·אופטימיזציה של תהליכים: מינוף קווי ייצור סוללות ליתיום-יון בוגרים כדי להגדיל את ייצור הסוללות של נתרן-יון ולהפחית עוד יותר את העלויות.
·הרחבת יישומים: השלמת סוללות ליתיום-יון לבניית תיק טכנולוגיית אחסון אנרגיה מגוון.
מסקנה
עליית סוללות נתרן-יון אינה מיועדת להחליף סוללות ליתיום-יון אלא לספק אלטרנטיבה חסכונית ובטוחה יותר לאחסון אנרגיה. בהקשר של נייטרליות פחמן, טבעם ידידותי למשאבים ותואם ליישום יאבטח את מקומם בנוף אחסון האנרגיה. כחלוץ בחדשנות טכנולוגית אנרגיה,דאליימשיך לפקח על פיתוח טכנולוגיית סוללות נתרן-יון, המחויבת לספק פתרונות אנרגיה יעילים ובת קיימא ללקוחותינו.
עקוב אחרינו לעדכוני טכנולוגיה מתקדמים יותר!
זמן ההודעה: פברואר-25-2025
