Натрий-ионные аккумуляторные батареи в ближайшем будущем могут стать массовыми. Если прежде они разрабатывались в рамках демонстрационных проектов, то в ближайшие два-три года попадут на конвейеры ведущих автомобильных брендов. Компании-производители видят их ключевым элементом в производстве электрокаров и систем накопления энергии. На то есть множество причин.
По данным Sina Finance, на недавно состоявшемся форуме по развитию отраслевой цепочки и стандартов для натрий-ионных аккумуляторов эксперты заявили о выходе такого типа батарей на качественно иной уровень.
Пока о полной замене литий-ионных аккумуляторов натрий-ионными, по словам академика Китайской академии наук и профессора Университета Цинхуа Ли Цзинхуна, речи не идет, однако новый тип батарей создаст дифференцированную конкуренцию.
Профессор назвал несколько ключевых преимуществ натрий-ионных батарей над литиевыми:
- у них высокая выходная мощность;
- отличные низкотемпературные характеристики;
- высокая безопасность;
- относительно низкая стоимость.
Все это уже делает натрий-ионные батареи пригодными для применения в гибридных автомобилях и системах накопления энергии. Могут посягнуть такие батареи и на традиционные пусковые свинцово-кислотные аккумуляторы, используемые в автопроме на протяжении многих десятилетий.
К существенному сдвигу привело изменение самой ситуации в аккумуляторной отрасли: если раньше она находилась в ожидании ценового скачка от резкого роста цен на литий, то теперь переключилась на создание ценностей: расширение масштабов производства, снижение затрат, повышение удельной энергии и адаптацию продуктов под конкретные рынки. 2026 год, как ожидается, станет началом фундаментального сдвига.
Что это означает:
- электрокары и гибриды станут дешевле в производстве;
- уменьшится риск их возгорания;
- понизится зависимость автопрома от лития, кобальта и никеля.
О перспективности такой технологии говорит еще один факт: если запасов лития на Земле хватит примерно на 150 лет, то натрия — минимум на 800. Этот химический элемент содержится в морской воде и поваренной соли и встречается повсеместно. Скажем больше: натрий — шестой по распространенности элемент в земной коре.
Непревзойденные преимущества новых батарей:
1. Не боятся холодов
Натрий-ионные батареи не подвержены сильному влиянию отрицательных температур — российские холода им не страшны. Ведущий производитель аккумуляторов в мире CATL уже создал устройство такого типа, способное работать при -40 °C. Секрет характеристик прост: если у литиевых батарей электролит, по которому движутся ионы лития, на холоде становится более вязким (снижается мощность, уменьшается емкость, возрастает время зарядки, увеличивается внутреннее сопротивление батареи), то в натриевых батареях нет столь же химически активных компонентов. Ионы натрия хуже взаимодействуют с растворителем в составе электролита, что позволяет им сохранять нормальную подвижность при снижении температуры.
2. Почти не горят
Натрий-ионные батареи меньше подвержены возгораниям, а при пожаре их намного легче потушить. Применение менее активных по сравнению с литиевыми аккумуляторами компонентов уменьшает вероятность термического разгона (неконтролируемого повышения температуры в элементе питания, приводящего к возгоранию). Такие батареи сохраняют работоспособность при температурах до +70–90 ℃ и пригодны для любых климатических зон.
3. Низкая цена и малая токсичность
Невероятно, но факт: для выпуска натрий-ионных аккумуляторов производителям даже не потребуется перенастраивать производственные линии — значительные финансовые затраты не нужны. Да и сами эти батареи по цене сопоставимы с привычными свинцово-кислотными аккумуляторами, а вот их производительность уже соизмерима с литиевыми. Плотность энергии выше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов, а вес вдвое меньше. Такой тип батарей обладает длительным сроком службы (более 3 тыс. циклов при 80% остаточной емкости), а их утилизация намного проще и безопаснее для окружающей среды.
Еще из любопытного
Пока еще на равных с литий-ионными батареями натрий-ионные аккумуляторы тягаться не могут, но перспективы их развития многообещающие. Плотность энергии в них все еще ниже, зато остальные показатели отменные. Фирма CATL уже включила натрий-ионные аккумуляторы в свою диверсифицированную технологическую «дорожную карту». В апреле был выпущен первый в мире крупносерийный натриевый аккумулятор для легковых автомобилей и стартерных батарей тяжелых грузовиков. Плотность энергии удалось довести до 175 Вт⋅ч/кг, а запас хода на одной зарядке — до более чем 500 км. Потенциально это позволяет закрыть до 40% потребностей в легковом сегменте.
Генеральный директор Beijing Zhongke Haina Technology Co. Ли Шуцзюнь отметил, что натрий-ионные аккумуляторы уже прошли путь до ранней стадии коммерциализации. В ближайшие два-три года, по его словам, стоит ждать снижения стоимости такого типа батарей примерно вдвое. Уже сегодня есть продукты с плотностью энергии около 165 Вт·ч/кг, рассчитанные на 10 тыс. циклов при 2°C и способные сохранять стабильность в диапазоне температур от –40°C до +45°C. Совершенствование технологии продолжится.
Читайте также: