Натрий-ионные аккумуляторы (SIB) — это новая аккумуляторная технология, которая обеспечивает экономическую эффективность, лучшую безопасность, преимущества в производительности и устойчивость по сравнению с широко используемыми литий-ионными аккумуляторами в таких отраслях, как автомобилестроение, электроника и энергетика.

Глобальная нехватка лития, который является ключевым компонентом литий-ионных аккумуляторов, вызвала всплеск спроса на его заменители. Таким образом, натрий-ионные батареи (SIB) в настоящее время разрабатываются как жизнеспособная альтернатива литий-ионным батареям (LIB) из-за обильной доступности и низкой стоимости натрия.

Натрий-ионные батареи против литий-ионных батарей

Хотя обе батареи работают одинаково, литиевые компоненты в натрий-ионной батарее заменены соединениями натрия. Земная кора содержит огромное количество минералов натрия с гораздо более низкими общими затратами на извлечение и очистку. В целом, натрий-ионные элементы стоят на 20-40% дешевле.

Помимо широкой доступности, SIB имеют ряд других преимуществ, таких как высокая адаптируемость в нескольких приложениях, энергоэффективность, большая пожаробезопасность, чем у LIB, и меньшая токсичность. В связи с этим рынок ионно-натриевых аккумуляторов набирает обороты во всем мире.

Согласно отчету BIS Research, мировой рынок натрий-ионных аккумуляторов прогнозируется, что к 2031 году он достигнет 4 миллиардов долларов США с 528,0 миллионов долларов США в 2021 году, увеличившись в среднем на 25,91% в год. в прогнозный период 2022-2031 гг.

Более того, тот факт, что натрий присутствует в соленой воде в заметных количествах, также свидетельствует о том, что запасы натрия на Земле практически безграничны. В результате, независимо от уровня спроса, ресурсы натрия всегда будут доступны.

Таким образом, натрий-ионные батареи становятся все более популярными как технология, потенциально конкурирующая с литий-ионными батареями в различных приложениях. Некоторые из этих приложений были обсуждены далее в статье.

Растущее применение натрий-ионных аккумуляторов в различных отраслях

Растущее внимание к экономичным передовым технологиям хранения способствует использованию натрий-ионных аккумуляторов в нескольких секторах. Сегмент приложений состоит из транспорта, бытовой электроники, крупных стационарных накопителей энергии и промышленности.

1. Транспорт

В электромобилях натрий-ионные батареи начинают служить веским аргументом в пользу замены литий-ионных и свинцово-кислотных батарей. В настоящее время эта батарея в основном используется в недорогих электромобилях, таких как низкоскоростные электромобили (LSEV), электронные скутеры, электронные рикши и электронные велосипеды, предлагая значительно увеличенный запас хода и грузоподъемность по сопоставимой цене.

Производители и потребители электромобилей выигрывают от экологичности, доступности и повышенной безопасности натрий-ионных аккумуляторов. Международное энергетическое агентство (МЭА) прогнозирует, что в период с 2020 по 2040 год спрос на литий вырастет в 43 раза, что приведет к увеличению цены на литий. Несмотря на то, что соли много, ее цена вряд ли значительно вырастет в ближайшее время.

В результате несколько производителей аккумуляторов рассматривают возможность использования натрий-ионных аккумуляторов вместо обычных литий-ионных аккумуляторов в будущих электромобилях.

Например, в июле 2021 года CATL объявила, что натрий-ионные батареи будут использоваться в аккумуляторных батареях, питающих электромобили, наряду с литиевыми элементами. Низкоскоростное транспортное средство на основе ионов натрия было также создано в июне 2018 года компанией HiNa Battery Technology Co., Ltd., Институтом физики (IOP) и Китайской академией наук (CAS).

2. Бытовая электроника

Одной из самых крупных и быстрорастущих отраслей в мире является электроника. Электронная промышленность выросла в геометрической прогрессии в результате изменения образа жизни, особенно в развивающихся странах. Эта отрасль включает в себя ноутбуки, мобильные телефоны и другие цифровые устройства, ключевым компонентом которых традиционно являются литий-ионные аккумуляторы.

Для этих приложений требуется емкость 200-300 миллиампер-часов (мАч g1), циклический срок службы не менее 200 циклов и емкостное удержание не менее 80%. Ожидается, что в ближайшем будущем натрий-ионные батареи станут серьезным конкурентом литий-ионным батареям из-за продолжающихся исследований и ожидаемых прорывов в электродных/электролитных материалах.

За последние десять лет значительно расширились исследования материалов для натрий-ионных аккумуляторов. Чтобы понять и расширить основы множества физико-химических/электрохимических явлений внутри аккумуляторной системы, большая часть исследований литий-ионных систем была успешно применена к натрий-ионным батареям.

Ожидается, что рынок накопителей энергии и аккумуляторов будет развиваться из-за расширения сектора электронной коммерции, а натрий-ионные аккумуляторы станут привлекательным вариантом для резервного питания.

Натрий-ионные аккумуляторы являются эффективным методом хранения энергии, поскольку ионы натрия являются чрезвычайно активными и надежными носителями заряда. Использование натрий-ионных аккумуляторов в бытовых устройствах обусловлено такими свойствами, как обратимость, улучшенные электрохимические свойства, быстрое время отклика и другие.

3. Крупномасштабное стационарное хранилище энергии

В настоящее время спрос на крупномасштабные системы хранения энергии, которые являются недорогими, эффективными и безопасными, растет из-за быстрого развития возобновляемых источников энергии, таких как энергия солнца и ветра. Литий очень дорог по сравнению с другими альтернативами для крупномасштабной деятельности, такой как хранение энергии для электросети. В результате натрий-ионные аккумуляторы становятся все более распространенными для обширных стационарных приложений для хранения энергии.

4. Промышленный

Промышленность сосредотачивается на выборе подходящей батареи с расширенными функциональными возможностями, поскольку промышленные приложения предъявляют особые требования к мощности. Долговечность и надежность являются приоритетом в отрасли, даже если потребительским товарам требуется высокая плотность энергии для достижения тонкого и привлекательного дизайна.

Поскольку натрий-ионные батареи дешевле и имеют более длительный срок службы, чем другие батареи, спрос на них в промышленности возрастает. Приложения для натрий-ионных батарей в промышленности включают системы отслеживания активов, системы безопасности / сигнализации, телекоммуникации и источники бесперебойного питания.

Следите за ростом использования инновационных аккумуляторных технологий

В настоящее время инновации движут рынком перезаряжаемых батарей. Технология аккумуляторов больше не ограничивается только литий-ионными аккумуляторами. Из-за высокой стоимости и надвигающейся нехватки лития отраслевые специалисты приступили к разработке СИБ. Кроме того, движение к углеродной нейтральности поддерживается растущим использованием инновационных аккумуляторных технологий.

Ожидается, что благодаря увеличению расходов и целенаправленным исследованиям и разработкам, направленным на плавный переход от пилотного производства к полной коммерциализации, рынок натрий-ионных аккумуляторов будет быстро расширяться в ближайшие несколько лет.

Узнать больше

Для получения дополнительной информации об этом быстрорастущем рынке см. Рынок натрий-ионных аккумуляторов — глобальный и региональный анализ подробный отчет на 174 страницах, содержащий данные и идеи, охватывающие сегментацию рынка, последние изменения на рынке, рыночный спрос, движущие силы и проблемы, конкурентную среду и ключевых игроков. Этот отчет содержит ценную рыночную аналитику, основанную на данных, которая поможет компаниям, разрабатывающим стратегии для инновационных продуктов, роста продаж и маркетинга, а также конкурентного сравнительного анализа и позиционирования.

---

Об Издателе: БМ Исследования — это глобальная рыночная аналитика, исследовательская и консалтинговая компания, которая фокусируется на новых технологических тенденциях, которые могут изменить рынок. В его команду входят ветераны отрасли, эксперты и аналитики с различным опытом работы в сфере консалтинга, инвестиционно-банковских услуг, правительства и научных кругов.