Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: która jest lepsza?

Strona główna / Blog / Przemysł samochodowy / Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: która jest lepsza?

W ciągu ostatnich dwóch dekad duże zainteresowanie wzbudziło wytwarzanie i magazynowanie energii do zastosowań codziennych. Ciągłe działania badawczo-rozwojowe dotyczące akumulatorów doprowadziły do ​​znacznego postępu w wielu dziedzinach. We wcześniejszych latach główną siłą napędową rozwoju akumulatorów była przenośna elektronika. Jednak najnowsze osiągnięcia w pojazdach elektrycznych sprawiły, że branża akumulatorów znalazła się w centrum uwagi.  

Baterie litowo-jonowe pozostają w czołówce branży akumulatorów, jednak stale rosnący rynek wywiera regularną presję na zasoby i łańcuchy dostaw branży akumulatorów litowo-jonowych. Dlatego ponownie rozważono wprowadzenie nowatorskich akumulatorów sodowo-jonowych, które są mniej podatne na ryzyko związane z zasobami i dostawami, w celu zapewnienia tańszej alternatywy. Ponieważ akumulatory litowo-jonowe kosztują 30-40% pojazdu elektrycznego, uważa się, że przedział cenowy pojazdów elektrycznych można znacznie obniżyć, jeśli akumulatory sodowo-jonowe będą produkowane na dużą skalę i zastępowane akumulatorami litowo-jonowymi. 

Spis treści

Baterie sodowo-jonowe jako alternatywny do akumulatorów litowo-jonowych  

W 2020 roku badacze z Washington State University (WSU) i Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) stworzyli baterię sodowo-jonową który zapewniał pojemność identiques do niektórych akumulatorów litowo-jonowych i utrzymywał ponad 80 procent naładowania po 1,000 cyklach. Wyprodukowanie potencjalnie wykonalnej baterii z powszechnie dostępnych i tanich materiałów, takich jak sód, wywołało wiele emocji związanych z baterią produkcja społeczność. W rezultacie, dotychczasowy snienawiść-jonowa bateria jest sprawdzana lubić an alternatywny do drogiego Litium-baterie jonowe że jest wszechobecny używany do produkcji przenośnej elektroniki użytkowej i pojazdów elektrycznych baterie. 

Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: który jest lepszy?

Postać 1: WSU Dr absolwent Junhua Song i współpracownicy stworzyli akumulator sodowo-jonowy, który przechowuje tyle samo energii i działa równie dobrze, co niektóre komercyjne akumulatory litowo-jonowe 

Wogólnoświatowy strblisko aplikacje statystyka 

Dzięki niemu obiecujący przyszłości technologia akumulatorów sodowo-jonowych wykazała wykładniczy wzrost liczby patentów aplikacja zgłoszenia się skończyły dotychczasowy po dwudziestejars (rysunek 2).  W ciągu ostatnich pięciu lat złożono w tej dziedzinie ponad 18000 XNUMX wniosków patentowych. Chiny, US, i Japonia stoją Top trzy pozycje na calym swiecie pod względem liczba zgłoszeń patentowych w tej dziedzinie, przy czym Chiny to zrobiły wniesiony jeszcze niż 16000 aplikacje w ciągu ostatnich dwudziestu lat (postać 3). Indie, będąc W ciągu ostatnich kilku lat potencjalny rynek w tej dziedzinie technologii był także świadkiem kilku zgłoszeń patentowych dotyczących technologii akumulatorów sodowo-jonowych.

Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: który jest lepszy?

Postać 2: Zgłoszenia patentowe w akumulatorach sodowo-jonowych w dotychczasowy po 20 latach 

Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: który jest lepszy?

Postać 3: Krajowe zgłoszenia patentowe dotyczące technologii akumulatorów sodowo-jonowych

Oprócz firm, w rozwoju jonów sodu aktywnie uczestniczyły także uniwersytety i instytuty badawcze-akumulatorów w ciągu ostatnich kilku lat. Analiza 3,366 rodzin patentów na baterie sodowo-jonowe stosowanych w ciągu ostatnich 5 lat zatrzasnąć ujawniło, że Uniwersytet Central South, Uniwersytet Nauki i Technologii Shaanxi, i Uniwersytet Technologiczny w Guangdong odpowiadał za 8.26% zgłoszeń patentowych w tym okresie (rysunek 4). 

Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: który jest lepszy?

Postać 4: Zgłoszenia patentowe różnych uniwersytetów i instytutów w ciągu ostatnich pięciu lat 

Zalety akumulatorów sodowo-jonowych 

W porównaniu do innych rodzaje baterie tużywa akumulatorów sodowo-jonowych zapewnia różne zalety producentów i konsumentów w tym większe bezpieczeństwo, szeroki zakres temperatur użytkowych, przystępna cena i lekki, jak pokazano na rysunku 5. Chociaż dotychczasowy gęstość energii akumulatorów sodowo-jonowych jest jednak niższa niż w przypadku akumulatorów litowych przy ciągłych wysiłkach dotychczasowy społeczności naukowej oczekuje się, że w nadchodzącej przyszłości akumulatory sodowo-jonowe będą działać tak samo jak ogniwa litowo-jonowe.  

Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: który jest lepszy?

Postać 5: Zalety stosowania akumulatorów sodowo-jonowych 

Według CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited), wiodącego chińskiego producenta akumulatorów, obliczył gęstość energii jonów sodu nowej generacji baterie w nadchodzącym czasie przekroczy 200 Wh/kg.  

Zastosowania akumulatorów sodowo-jonowych 

Niektóre zastosowania akumulatorów sodowo-jonowych w przemyśle przedstawiono na rysunku 6. Wśród nich większy potencjał w zakresie akumulatorów sodowo-jonowych ma przemysł pojazdów elektrycznych, dla którego złożono wiele wniosków patentowych. Statystyki wykazały, że w dziedzinie akumulatorów sodowo-jonowych do pojazdów elektrycznych aktywnych jest ponad 1250 patentów (rysunek 7). 

W listopadzie 2022 r. dyrektor CATL stwierdził, że początkowe akumulatory sodowo-jonowe stosowane w pojazdach produkcyjnych mogą wykorzystywać połączenie akumulatorów litowo-jonowych i sodowo-jonowych. Dzięki takiemu podejściu akumulatory sodowo-jonowe będą w stanie wspierać pojazdy elektryczne o zasięgu do 500 kilometrów (Baterie sodowo-jonowe spodziewane w pojazdach elektrycznych o zasięgu do 500 km – twierdzi CATL Exec – Wiadomości o bateriach Opublikowano w listopadzie 2022 r.). 

Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: który jest lepszy?

Postać 6: Zastosowania w akumulatorach sodowo-jonowych

Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: który jest lepszy?

Postać 7: Statystyki Patent opiłki dla sodu-akumulatory jonowe w kontekście pojazdu elektrycznego

Wschodzący gracze w sklepie 

Obecnie technologia akumulatorów litowo-jonowych to ogromny przemysł z wartość rynkowa of około 42.5 mld USD w 2021 r. Z kolei branża akumulatorów sodowo-jonowych jest w powijakach rozwoju i is oczekuje się, że w nadchodzących latach do ekosystemu wejdą nowi gracze. Niektórzy wybitni gracze w branży akumulatorów sodowo-jonowych obejmują CATL, Faradion, CześćNa bateria itp. A fnowych, wschodzących graczy są pokazane na rysunku 8. 

Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: który jest lepszy?

Postać 8: Wybitni gracze w technologii akumulatorów sodowo-jonowych 

Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: który jest lepszy?

Faradion ograniczony is wiodącą firmą w technologii akumulatorów posiadającąn rozbudowane portfolio IP, pokazany na rysunku 9, obejmujące kilka aspektów technologii sodowo-jonowej. Dzięki a obiecująca przyszłość i hzłożyli ponad 180 zgłoszeń patentowych w tej dziedzinie na całym świecie, 100% udziałów w Fadariona Lnaśladowałem have być przejęty przez Reliance New Energy Solar Ltd („RNESL”), a całkowicie-własność spółka zależna Reliance Industries Ltd („Reliance”), za przedsiębiorstwo o wartości 100 milionów funtów (https://faradion.co.uk/reliance-new-energy-solar-to-acquire-faradion-limited/ Opublikowano 31 grudnia 2021 r.). Faradion – stwierdził dyrektor generalny James Quinn że „Wraz z Reliance, Faradion może wprowadzić brytyjskie innowacje do Indii i na całym świecie, ponieważ świat w coraz większym stopniu wykracza poza lit”

Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: który jest lepszy?

Postać 9: Połączenia Portfolio patentów Faradion do akumulatorów sodowo-jonowych 

W 2021 roku firma Xtreme power wprowadziła na rynek pierwszy w branży system zasilania awaryjnego (UPS) do montażu w szafie, wyposażony w akumulatory sodowo-jonowe firmy Natron. Nowy zasilacz UPS Xtreme Power P91L jest dostępny w wersjach o mocy 3 kW i 5 kW, przy napięciu 120 i 208/220/230/240 V AC, 50/60 Hz i został specjalnie zaprojektowany do współpracy z zasilaczami Natron. Niebieski Tray Bateria 4000 48 V DC jako źródło zasilania rezerwowego. Spowodowany dotychczasowy zastosowanie akumulatorów sodowo-jonowych, bezpieczeństwo UPS system można ulepszyć znacznie. 

Materiały stosowane w akumulatorach sodowo-jonowych

Naukowcy zbadali różne materiały do ​​produkcji anody, katody i elektrolitu do akumulatorów sodowo-jonowych. Niektóre z popularnych materiałów, które można zastosować, to 

Katoda: NaCrO2, Na0.7Gruchać2 + x, NaCoPO4, NaFePO4, Na0.44MnO2 

Anoda: Nie2Ti3O7, Na2Ti3O7, NaTi2(PO4)3, Na2Ti3O7 

Elektrolit: Nie1.3Al0.3Ti1.7P3O12 

Ponadto, ze względu na podstawowe użyte materiały, na rynku dostępne są trzy typy akumulatorów sodowo-jonowych: akumulator sodowo-siarkowy, akumulator sodowo-solny i akumulator sodowo-powietrzny. W 2021 roku na rynku dominowały baterie sodowo-siarkowe z 46% udziałem

rynek analiza akumulatorów sodowo-jonowych 

Według niestandardowych spostrzeżeń rynkowych wielkość rynku akumulatorów sodowo-jonowych wyceniono na około 1120 mln USD w 2021 r. i przewiduje się, że do 2899 r. osiągnie ona 2030 mln USD, jak pokazano na rysunku 10 (https://www.globenewswire.com/en/news-release/2022/11/15/2556368/0/en/Latest-Global-Sodium-Ion-Battery-Market-Size-Share-Worth-USD-2899-Million-by-2030-at-an-11-8-CAGR-Custom-Market-Insights-Analysis-Outlook-Leaders-Report-Trends-Forecast-Segmentatio.html). Według raportu dotyczącego rynków sojuszniczych w Ameryce Północnej nastąpi znaczny wzrost w dziedzinie akumulatorów sodowo-jonowych, przy CAGR na poziomie 15.9% w latach 2021–2031 (https://www.alliedmarketresearch.com/sodium-ion-battery-market-A10597).  

W Stanach Zjednoczonych firma Natron Energy Inc. nawiązała już współpracę z Clarios International Inc., czego efektem będą pierwsze na świecie masowo produkowane akumulatory sodowo-jonowe. Kraje Azji i Pacyfiku, w tym Chiny, Japonia, Indie, Korea Południowa i Australia, również będą kluczowymi regionami dla inwestorów i producentów. 

Baterie litowo-jonowe czy sodowo-jonowe: który jest lepszy?

Postać 10: Analiza rynku akumulatorów sodowo-jonowych (źródło: niestandardowe spostrzeżenia rynkowe) 

Jednak dopiero czas pokaże, jak będzie ewoluował przemysł sodowo-jonowy w nadchodzącej przyszłości. Jednakże oczekuje się, że jeśli akumulatory sodowo-jonowe staną się alternatywą dla akumulatorów litowo-jonowych, oczekuje się, że przemysł ten utoruje drogę kolejnym-generacji przemysł samochodowy i elektronika użytkowa. 

O TTC

Nieustannie dostrzegamy wartość nowych technologii wdrażanych przez naszą wykwalifikowaną załogę kierowniczą z doświadczeniem przypominającym naszych profesjonalistów. Podobnie jak profesjonaliści z zakresu własności intelektualnej, których wspieramy, nasz głód rozwoju nigdy się nie kończy. IMPROWIZUJEMY, ADAPTUJEMY i WDRAŻAMY w sposób strategiczny.

Konsultanci TT oferuje szereg wydajnych, wysokiej jakości rozwiązań do zarządzania własnością intelektualną, począwszy od

i wiele więcej. Dostarczamy rozwiązania pod klucz zarówno kancelariom prawnym, jak i korporacjom wielu branż.

Skontaktuj się z nami
Udostępnij artykuł

Kategorie

TOP

Poproś o oddzwonienie!

Dziękujemy za zainteresowanie konsultantami TT. Wypełnij formularz, a my wkrótce się z Tobą skontaktujemy

    popup

    ODBLOKUJ MOC

    Twojego Pomysły

    Podnieś swoją wiedzę patentową
    Ekskluzywne spostrzeżenia czekają na Ciebie w naszym biuletynie

      Poproś o oddzwonienie!

      Dziękujemy za zainteresowanie konsultantami TT. Wypełnij formularz, a my wkrótce się z Tobą skontaktujemy