Werden Natriumbatterien die Dominanz von Lithiumbatterien untergraben?
Eine Natriumbatterie ist eine wiederaufladbare Batterie, die Natriumionen (Na plus ) als Ladungsträger verwendet und hauptsächlich auf der Bewegung von Natriumionen zwischen den positiven und negativen Elektroden beruht, um zu funktionieren, und ihr Prinzip ähnelt dem von Lithiumbatterien.
Derzeit haben die steigenden Preise für Batterierohstoffe einen enormen Druck auf die sich schnell entwickelnden Power-Batterie-Unternehmen ausgeübt. Die Daten zeigen, dass der durchschnittliche Spotpreis von Lithiumcarbonat bei etwa 13300 $/Tonne liegt, was einem Anstieg von etwa 67 Prozent seit Jahresbeginn entspricht. Der durchschnittliche Kassapreis von Lithiumhydroxid liegt bei etwa 13.400 $/Tonne, was einem Anstieg von 80 Prozent seit Jahresbeginn entspricht. Grund für den Preisanstieg ist vor allem der Nachfrageschub in den beiden großen Märkten Elektrofahrzeuge und Energiespeicherung. Es versteht sich, dass die in Natriumbatterien verwendeten Elektrodenmaterialien hauptsächlich Natriumsalze sind, die reichlichere Reserven und niedrigere Preise als Lithiumsalze aufweisen.
Die Natriumbatterie kann die vorhandenen Lithiumbatteriematerialien, den Zellproduktionsprozess und die Produktionsausrüstung verwenden, und es gibt keinen offensichtlichen Engpass in der Massenproduktion. Die Natriumbatterie ist nach und nach vom Labor in die praktische Anwendung übergegangen. Derzeit ist China weltweit führend bei der Entwicklung und Herstellung von Natriumbatterieprodukten, Standardformulierungen sowie Marketing und Anwendung, und die Industrie wird bald kommerzialisiert.
Werden Natriumbatterien also in Zukunft die Dominanz von Lithiumbatterien untergraben? Auf der Nachfrageseite lassen sich die Anforderungen des Marktes an Power-Batterien in vier Dimensionen unterteilen, nämlich höhere Kapazität, schnellere Ladegeschwindigkeit, sicherere und niedrigere Kosten. Es versteht sich, dass die aktuelle Energiedichte von Natriumbatterien 90-150 Wh/kg beträgt, verglichen mit 150-180 Wh/kg von Lithium-Eisenphosphat-Batterien und 200-280 Wh/kg von ternären Lithium-Ionen Batterien, da klafft noch eine große Lücke. Aber gleichzeitig sind Natriumbatterien in Bezug auf die Lade- und Entladeleistung, die Leistung bei hohen und niedrigen Temperaturen und die Zyklusleistung nicht unterlegen und haben sogar noch mehr Vorteile. Darüber hinaus verbrauchen Natriumionen weniger oder fast keine seltenen Metalle, und sowohl für die positiven als auch für die negativen Stromkollektoren können billige Aluminiumfolien verwendet werden, was die Kosten weiter senken und gleichzeitig die Batteriesicherheit verbessern kann.
Die niedrigen Kosten der Rohstoffversorgung bedeuten jedoch nicht, dass die Kosten für Natriumbatterien niedriger sind. Die aktuelle Lieferkette ist noch klein und unausgereift und möglicherweise teurer als Lithiumbatterien. Die industrielle Anwendung von Natriumbatterien ist immer noch mit einer Reihe von Problemen konfrontiert, darunter die Stabilität von Elektrolyten, Elektroden und Elektrolytgrenzflächen, und die Recyclingfähigkeit verwandter Industrien und Altbatterien muss weiter untersucht und gelöst werden.
Die Leute in der Branche glauben, dass Lithium-Ionen-Batterien auch in Zukunft die Mainstream-Technologie für Antriebsbatterien für neue Energiefahrzeuge sind. Die zukünftigen Anwendungsszenarien von Natriumbatterien können sich auf Energiespeicherung, langsame neue Energiefahrzeuge und kleine Leistungsfelder konzentrieren und können die Anwendung von Lithiumbatterien in neuen Energiefahrzeugen nicht vollständig ersetzen. Natriumbatterieprodukte werden hauptsächlich in Szenarien unter 150 Wh/kg verwendet und bieten Energiespeicherbatterien mit einem breiteren Temperaturbereich, sichereren, höheren Raten und niedrigeren Kosten, die als vorteilhafte Ergänzung zur Unterstützung und Gewährleistung der Entwicklung von Lithiumbatterien verwendet werden können. bis zu einem gewissen Grad Die durch die Verknappung der Lithiumressourcen verursachte begrenzte Entwicklung von Energiespeicherbatterien abmildern und schrittweise Blei-Säure-Batterien ersetzen. Seiner Ansicht nach sind Natriumbatterien derzeit als die wirtschaftlichsten und sichersten Energiespeicherbatterien positioniert, und es wird erwartet, dass sie nach einer Skalierung den Preis von Blei-Säure-Batterien und die Leistung von Lithiumbatterien erreichen können.
