เมื่อเทียบกับฉากหลังของการเปลี่ยนพลังงานระดับโลกและเป้าหมาย "คู่คาร์บอน" เทคโนโลยีแบตเตอรี่ซึ่งเป็นหลักของการจัดเก็บพลังงานได้รับความสนใจอย่างมาก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาแบตเตอรี่โซเดียมไอออน (SIBs) ได้โผล่ออกมาจากห้องปฏิบัติการไปจนถึงอุตสาหกรรมกลายเป็นโซลูชันการจัดเก็บพลังงานที่คาดการณ์ไว้สูงหลังจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับแบตเตอรี่โซเดียมไอออน
แบตเตอรี่โซเดียมไอออนเป็นแบตเตอรี่รอง (ชาร์จใหม่) ที่ใช้โซเดียมไอออน (NA⁺) เป็นตัวพาประจุ หลักการทำงานของพวกเขานั้นคล้ายคลึงกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน: ในระหว่างการชาร์จและการปลดปล่อยรถรับส่งโซเดียมไอออนระหว่างแคโทดและขั้วบวกผ่านอิเล็กโทรไลต์ทำให้การจัดเก็บพลังงานและการปลดปล่อย
·วัสดุหลัก: โดยทั่วไปแคโทดจะใช้ออกไซด์แบบเลเยอร์สารประกอบ polyanionic หรืออะนาล็อกสีน้ำเงินปรัสเซียน ขั้วบวกส่วนใหญ่ประกอบด้วยคาร์บอนแข็งหรือคาร์บอนอ่อน อิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายเกลือโซเดียม
·วุฒิภาวะเทคโนโลยี: การวิจัยเริ่มต้นขึ้นในปี 1980 และความก้าวหน้าล่าสุดในวัสดุและกระบวนการได้ปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานและอายุการใช้งานอย่างมีนัยสำคัญทำให้การค้าเป็นไปได้มากขึ้น
แบตเตอรี่โซเดียมไอออนกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน: ความแตกต่างที่สำคัญและข้อดี
แม้ว่าแบตเตอรี่โซเดียมไอออนจะมีโครงสร้างที่คล้ายกันกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่ก็แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในคุณสมบัติของวัสดุและสถานการณ์การใช้งาน:
| มิติเปรียบเทียบ | แบตเตอรี่โซเดียมไอออน | แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน |
| ความอุดมสมบูรณ์ของทรัพยากร | โซเดียมมีมากมาย (2.75% ในเปลือกโลก) และกระจายอย่างกว้างขวาง | ลิเธียมหายาก (0.0065%) และมีความเข้มข้นทางภูมิศาสตร์ |
| ค่าใช้จ่าย | ต้นทุนวัตถุดิบลดลงห่วงโซ่อุปทานที่มีเสถียรภาพมากขึ้น | ความผันผวนของราคาสูงสำหรับลิเธียมโคบอลต์และวัสดุอื่น ๆ พึ่งพาการนำเข้า |
| ความหนาแน่นของพลังงาน | ต่ำกว่า (120-160 wh/kg) | สูงกว่า (200-300 wh/kg) |
| ประสิทธิภาพอุณหภูมิต่ำ | การรักษากำลังการผลิต> 80% ที่ -20 ℃ | |
| ความปลอดภัย | เสถียรภาพทางความร้อนสูงทนต่อการชาร์จ/ปล่อยมากขึ้น | ต้องมีการจัดการอย่างเข้มงวดเกี่ยวกับความเสี่ยงต่อความร้อน |
ข้อดีหลักของแบตเตอรี่โซเดียมไอออน:
1.ต้นทุนต่ำและความยั่งยืนของทรัพยากร: โซเดียมมีอยู่อย่างกว้างขวางในน้ำทะเลและแร่ธาตุลดการพึ่งพาโลหะที่หายากและลดต้นทุนระยะยาวลง 30%-40%
2. ความปลอดภัยสูงและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: ปราศจากมลพิษทางโลหะหนักเข้ากันได้กับระบบอิเล็กโทรไลต์ที่ปลอดภัยกว่าและเหมาะสำหรับการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่
3. ช่วงอุณหภูมิกว้างปรับตัวได้: ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำเหมาะสำหรับพื้นที่เย็นหรือระบบจัดเก็บพลังงานกลางแจ้ง
แอปพลิเคชันโอกาสของแบตเตอรี่โซเดียมไอออน
ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซเดียมไอออนแสดงศักยภาพที่ดีในพื้นที่ต่อไปนี้:
1. ระบบจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ (ESS):
ในฐานะที่เป็นโซลูชันที่สมบูรณ์สำหรับพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์แบตเตอรี่โซเดียมไอออนราคาถูกและอายุการใช้งานที่ยาวนานสามารถลดต้นทุนไฟฟ้า (LCOE) ได้อย่างมีประสิทธิภาพและรองรับการโกนหนวดสูงสุด
2. ยานพาหนะไฟฟ้าความเร็วต่ำและสองล้อ:
ในสถานการณ์ที่มีความต้องการความหนาแน่นของพลังงานลดลง (เช่นจักรยานไฟฟ้ายานพาหนะโลจิสติกส์) แบตเตอรี่โซเดียมไอออนสามารถแทนที่แบตเตอรี่ตะกั่วกรดได้ซึ่งให้ประโยชน์ทั้งด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ
3. พลังงานสำรองและการจัดเก็บพลังงานสถานีฐาน:
ประสิทธิภาพช่วงอุณหภูมิที่กว้างทำให้เหมาะสำหรับความต้องการพลังงานสำรองในแอปพลิเคชันที่มีความไวต่ออุณหภูมิเช่นสถานีฐานการสื่อสารและศูนย์ข้อมูล
แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต
การคาดการณ์ของอุตสาหกรรมคาดการณ์ว่าตลาดแบตเตอรี่โซเดียมไอออนทั่วโลกจะเกิน $ 5 พันล้านในปี 2568 และถึง 10% -15% ของตลาดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนภายในปี 2573 ทิศทางการพัฒนาในอนาคตรวมถึง:
·นวัตกรรมวัสดุ: การพัฒนาแคโทดความจุสูง (เช่นออกไซด์ชั้น O3-type) และวัสดุขั้วบวกยาวนานเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า 200 wh/kg
·การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ: ใช้ประโยชน์จากสายการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ครบกำหนดเพื่อขยายการผลิตแบตเตอรี่โซเดียมไอออนและลดต้นทุนเพิ่มเติม
·การขยายแอปพลิเคชัน: การเติมเต็มแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพื่อสร้างพอร์ตเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่หลากหลาย
บทสรุป
การเพิ่มขึ้นของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแทนที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่เพื่อให้ทางเลือกที่ประหยัดและปลอดภัยยิ่งขึ้นสำหรับการจัดเก็บพลังงาน ในบริบทของความเป็นกลางของคาร์บอนธรรมชาติที่เป็นมิตรกับทรัพยากรและแอปพลิเคชันที่ปรับตัวจะช่วยให้สถานที่ของพวกเขาในภูมิทัศน์การจัดเก็บพลังงาน ในฐานะผู้บุกเบิกด้านนวัตกรรมเทคโนโลยีพลังงานDalyจะยังคงติดตามการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซเดียมไอออนมุ่งมั่นที่จะนำเสนอโซลูชั่นพลังงานที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนให้กับลูกค้าของเรา
ติดตามเราสำหรับการอัปเดตเทคโนโลยีที่ทันสมัยมากขึ้น!
เวลาโพสต์: ก.พ. 25-2568
