क्या भविष्य में सोडियम-आयन बैटरी लिथियम बैटरी की जगह ले लेगी?

हाल ही में अधिक से अधिक ग्राहक हमसे यह सवाल पूछते हैं कि क्या भविष्य में सोडियम-आयन बैटरी लिथियम बैटरी की जगह लेगी। सोडियम-आयन बैटरी और लिथियम बैटरी में मुख्य अंतर क्या है? यहां, हम विस्तार से बताते हैं।

CATL के सोडियम आयन बैटरी सार्वजनिक सम्मेलन के रूप में, सोडियम-आयन बैटरी युग आ रहा है। अब CATL से सोडियम-आयन बैटरियों के औद्योगीकरण में तेजी लाने और भविष्य में आयरन-लिथियम बैटरियों को आंशिक रूप से बदलने की उम्मीद है।

सोडियम आयन बैटरी क्या है? इसके फायदे और नुकसान क्या हैं, और इसके भविष्य के अनुप्रयोग की संभावनाएँ क्या हैं? हमारा निर्णय निम्नलिखित है:

1) सोडियम आयन बैटरी कोई नई तकनीक नहीं है, इसमें कोई तथाकथित "सफलता" नवाचार नहीं है, जितना अधिक यह तकनीकी पुनरावृत्ति है;

2) सोडियम-आयन बैटरियों के अलग-अलग फायदे और नुकसान, विशाल संसाधन और लागत लाभ हैं, जिससे ऊर्जा भंडारण, इलेक्ट्रिक दो-पहिया वाहनों और A00-श्रेणी कम गति वाले वाहनों के क्षेत्र में अच्छी अनुप्रयोग संभावनाएं होने की उम्मीद है। हालाँकि, कम ऊर्जा घनत्व के कारण उच्च-धीरज वाली कार पावर बैटरियों को बदलना मुश्किल हो जाता है (जब तक कि, अगली पीढ़ी की सोडियम-आयन बैटरियों का ऊर्जा घनत्व 200Wh/kg से अधिक न हो);

3) यह ध्यान में रखते हुए कि सोडियम भंडार लिथियम की तुलना में अधिक प्रचुर मात्रा में हैं, उद्यमों को ऊर्जा सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए तकनीकी रिजर्व के रूप में सोडियम बैटरी के रणनीतिक महत्व पर ध्यान देना चाहिए।

1. सोडियम आयन बैटरी क्या है?
सोडियम आयन बैटरियों पर शोध का पता 1970 के दशक से लगाया जा सकता है। पिछले 10 वर्षों में, संबंधित अनुसंधान में तेजी आई है, और उद्योग ने बाहर निकलना शुरू कर दिया है। लिथियम-आयन बैटरी रॉकिंग चेयर के कार्य सिद्धांत के समान, सोडियम-आयन बैटरी काम करने के लिए सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच सोडियम आयनों की गति पर निर्भर करती है।

सोडियम आयन बैटरी और लिथियम बैटरी के बीच सबसे बड़ा अंतर कैथोड सामग्री है:

1) सोडियम आयन बैटरी NaCuFeMnO/सॉफ्ट कार्बन सिस्टम बनाम लिथियम आयरन फॉस्फेट/ग्रेफाइट सिस्टम को अपनाती है;

2) नकारात्मक इलेक्ट्रोड के लिए कार्बन-आधारित सामग्री, संक्रमण धातु ऑक्साइड, मिश्र धातु सामग्री आदि का चयन करें;

3) इलेक्ट्रोलाइट के रूप में सोडियम नमक जैसे सोडियम हेक्साफ्लोरोफॉस्फेट बनाम लिथियम बैटरी चुनें;

4) एनोड करंट कलेक्टर एल्यूमीनियम फ़ॉइल बनाम लिथियम कॉपर फ़ॉइल है।

विनिर्माण और उत्पादन उपकरण के संदर्भ में, सोडियम आयन बैटरी और लिथियम बैटरी में उच्च अनुकूलता है।

सोडियम-आयन बैटरियों का विकास क्या है?

2021 के बाद से, वैश्विक बैटरी मांग की उच्च वृद्धि से लिथियम संसाधन की कमी की समस्या का सामना करना शुरू हो गया है। पवन डेटा, 2021/07/20 तक, लिथियम कार्बोनेट की कीमत इस वर्ष 66% बढ़ गई है, और लिथियम हाइड्रॉक्साइड 96% बढ़ गई है।

लिथियम संसाधनों की तुलना में, सोडियम संसाधन भंडार में समृद्ध हैं और व्यापक रूप से वितरित हैं, इसलिए बड़े पैमाने पर व्यावसायिक उपयोग के बाद सोडियम बैटरियों का लागत लाभ अधिक होगा।

2. लिथियम बैटरी के फायदे और नुकसान की तुलना करें और सोडियम-आयन बैटरी विकसित करें

लिथियम बैटरी की तुलना में, सोडियम आयन बैटरी के निम्नलिखित फायदे हैं:

1) प्रचुर संसाधन, सोडियम आयन बैटरी के मुख्य चार्ज वाहक की सोडियम आयन क्रस्ट बहुतायत लगभग 2.36% है, जो लिथियम आयन के 0.002% से बहुत अधिक है;

2) लागत कम है. सोडियम आयन बैटरी (NaCuFeMnO/सॉफ्ट कार्बन सिस्टम) की कैथोड सामग्री लागत लिथियम आयन बैटरी (लिथियम आयरन फॉस्फेट/ग्रेफाइट सिस्टम) की कैथोड सामग्री लागत का केवल 40% है;

3) सुरक्षित, सोडियम आयन बैटरी में अपेक्षाकृत स्थिर विद्युत रासायनिक प्रदर्शन होता है।

लिथियम बैटरी और सोडियम आयन बैटरी के नुकसान:

1) ऊर्जा घनत्व कम है। सोडियम-आयन बैटरी कोशिकाओं का वर्तमान एकल ऊर्जा घनत्व केवल 120Wh/kg है, जो 180Wh/kg लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी और टर्नरी 240Wh/kg से काफी कम है।

2) चक्र का जीवन अपेक्षाकृत छोटा है। सोडियम आयन बैटरियों का वर्तमान चक्र समय लगभग 1500 गुना तक है, जो लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों के 6000 गुना और एनएमसी बैटरियों के 3000 गुना से काफी कम है।

3) औद्योगिक श्रृंखला अभी भी अपूर्ण है। चूंकि इंजीनियरिंग उपकरण और आपूर्ति श्रृंखला सहायक सुविधाएं अभी तक नहीं बनी हैं, इसलिए वर्तमान उत्पादन लागत लिथियम बैटरी की तुलना में अधिक है।

3. सोडियम-आयन बैटरियों के पास दसियों अरबों का बाजार स्थान है

उपरोक्त विश्लेषण से पता चलेगा कि सोडियम आयन बैटरियों के बहुत अलग फायदे और नुकसान हैं।

विशाल संसाधन और लागत लाभ से ऊर्जा भंडारण, इलेक्ट्रिक दोपहिया वाहनों और ए00-क्लास ऑटोमोबाइल के क्षेत्र में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं होने की उम्मीद है। हालाँकि, कम ऊर्जा घनत्व के कारण नई ऊर्जा वाहनों की दीर्घकालिक सहनशक्ति आवश्यकताओं के साथ मेल का स्तर कम हो गया है।
CITIC सिक्योरिटीज का मानना ​​है कि इसकी लागत लाभ के आधार पर, सोडियम आयन बैटरियों का ऊर्जा भंडारण, निर्माण मशीनरी, संचार बेस स्टेशनों, दोपहिया वाहनों और कम ऊर्जा घनत्व आवश्यकताओं वाले अन्य परिदृश्यों में व्यावसायीकरण होने की उम्मीद है। प्रौद्योगिकी एक निश्चित पूरक बनती है।

एवरब्राइट सिक्योरिटीज का मानना ​​है कि सोडियम-आयन बैटरियों में ऊर्जा भंडारण, इलेक्ट्रिक दोपहिया और ए00-क्लास ऑटोमोबाइल के क्षेत्र में अच्छी अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। अनुमान है कि 2025 में, घरेलू ऊर्जा भंडारण की मांग 48GWh है, दोपहिया वाहनों की मांग 41GWh है, और A00 श्रेणी की कारों की मांग 34GWh है। वर्तमान में, ये तीन परिदृश्य मुख्य रूप से लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का उपयोग करते हैं। यदि सोडियम-आयन बैटरियों का औद्योगीकरण सुचारू रूप से आगे बढ़ता है, तो लौह-लिथियम बैटरियों को प्रतिस्थापित किया जाएगा।

अब अधिक से अधिक कंपनियां सोडियम आयन बैटरी के अनुसंधान और व्यावसायीकरण पर जोर दे रही हैं। वीटीसी पावर भी इस कदम का अनुसरण कर रही है और भविष्य के बाजार के लिए सोडियम आयन बैटरी में अरबों आरएमबी का निवेश कर रही है।

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