Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Trang chủ / Tin tức / Công nghiệp ô tô / Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Sản xuất và lưu trữ năng lượng cho các ứng dụng hàng ngày đã thu hút rất nhiều sự chú ý trong hai thập kỷ qua. Các hoạt động R&D liên tục về pin sạc đã dẫn đến những tiến bộ đáng kể trong nhiều lĩnh vực. Trong những năm trước, thiết bị điện tử cầm tay là động lực chính cho sự phát triển của pin sạc. Tuy nhiên, những tiến bộ gần đây nhất trong lĩnh vực xe điện đã khiến ngành công nghiệp pin trở thành tâm điểm chú ý.  

Pin lithium-ion vẫn dẫn đầu trong ngành pin sạc, nhưng thị trường tăng trưởng liên tục đang gây áp lực thường xuyên lên các nguồn lực và chuỗi cung ứng của ngành pin lithium-ion. Do đó, pin natri-ion mới, ít bị ảnh hưởng bởi rủi ro về tài nguyên và nguồn cung cấp, được xem xét lại để cung cấp giải pháp thay thế có chi phí thấp hơn. Do pin Lithium-ion có giá bằng 30-40% giá xe điện nên người ta tin rằng mức giá của xe điện có thể giảm đáng kể nếu pin natri-ion được sản xuất trên quy mô lớn và thay thế bằng pin Lithium-ion. 

Mục lục

Pin natri-ion như một thay thế đến pin lithium-ion  

Vào năm 2020, các nhà nghiên cứu của Đại học bang Washington (WSU) và Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương (PNNL) đã tạo ra pin natri-ion đã cung cấp một công suất giống hệt nhau đến một số pin lithium-ion và giữ được hơn 80% điện tích sau 1,000 chu kỳ. Việc sản xuất một loại pin có tiềm năng khả thi từ các vật liệu dồi dào và rẻ tiền như natri đã tạo ra rất nhiều hứng thú trong ngành pin sản xuất cộng đồng. Kết quả là, các schê bai-ion ​​pin được nhìn Lượt thích an thay thế đến Li đắt tiềnthiumpin -ion việc này đang khắp mọi nơi được sử dụng để sản xuất thiết bị điện tử tiêu dùng cầm tay và xe điện pin. 

Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Hình 1: WSU Tiến sĩ tốt nghiệp quân hoa Song và các đồng nghiệp đã tạo ra một loại pin natri-ion có thể chứa nhiều năng lượng và hoạt động tốt như một số hóa chất pin lithium-ion thương mại 

Wtoàn cầu pcẩn thận các ứng dụng số liệu thống kê 

Do nó hứa hẹn trong tương lai, công nghệ pin natri-ion đã cho thấy sự tăng trưởng theo cấp số nhân về bằng sáng chế ứng dụng hồ sơ hơn các quá hai mươi rồiArs (con số 2).  Hơn 18000 đơn đăng ký bằng sáng chế đã được nộp trong XNUMX năm qua trong lĩnh vực này. Trung Quốc, US, và Nhật Bản đứng trong hàng đầu ba vị trí khắp thế giới về mặt số hồ sơ bằng sáng chế trong lĩnh vực này, với Trung Quốc có nộp chi tiết hơn 16000 các ứng dụng trong hai mươi năm qua (nhân vật 3). Ấn Độ, là một thị trường tiềm năng trong lĩnh vực công nghệ này cũng đã chứng kiến ​​một số hồ sơ cấp bằng sáng chế về công nghệ pin natri-ion trong vài năm qua.

Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Hình 2: Hồ sơ đăng ký sáng chế trong pin natri-ion ở các qua 20 năm 

Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Hình 3: Hồ sơ cấp bằng sáng chế cấp quốc gia về công nghệ pin natri-ion

Ngoài các công ty, các trường đại học và viện nghiên cứu cũng tích cực tham gia phát triển natri-iondựa trên pin trong vài năm qua. Một phân tích về 3,366 họ bằng sáng chế pin natri-ion trong 5 năm qua sử dụng vỗ nhẹ tiết lộ rằng Đại học Trung Nam, Đại học Khoa học & Công nghệ Thiểm Tây, Đại học Công nghệ Quảng Đông chiếm 8.26% số đơn xin cấp bằng sáng chế trong giai đoạn này (Hình 4). 

Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Hình 4: Hồ sơ cấp bằng sáng chế của các trường đại học khác nhau và viện nghiên cứu trong 5 năm qua 

Ưu điểm của pin natri-ion 

So sánh với cái khác các loại pin, tanh ấy sử dụng pin natri-ion cung cấp nhiều lợi ích khác nhau để nhà sản xuất và người tiêu dùng bao gồm độ an toàn cao hơn, tiện ích phạm vi nhiệt độ rộng, giá cả phải chăng và trọng lượng nhẹ, như thể hiện trong hình 5. Mặc dù các Tuy nhiên, mật độ năng lượng của pin natri-ion thấp hơn so với pin lithium với những nỗ lực không ngừng của các cộng đồng khoa học, pin natri-ion dự kiến ​​sẽ hoạt động phù hợp với pin lithium-ion trong tương lai tới.  

Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Hình 5: Ưu điểm của việc sử dụng pin natri-ion 

Theo CATL (Đương đại ampe kế Technology Co., Limited), một công ty sản xuất pin hàng đầu Trung Quốc, mật độ năng lượng của natri-ion thế hệ tiếp theo pin sẽ vượt mức 200Wh/kg trong thời gian tới.  

Ứng dụng của pin natri-ion 

Một số ứng dụng của pin natri-ion trong ngành được thể hiện trong hình 6. Trong số này, ngành công nghiệp xe điện có tiềm năng lớn hơn về pin natri-ion và một số đơn xin cấp bằng sáng chế đã được nộp cho loại pin này. Thống kê cho thấy có hơn 1250 bằng sáng chế đang hoạt động trong lĩnh vực pin natri-ion cho xe điện (hình 7). 

Vào tháng 2022 năm 500, một giám đốc điều hành của CATL tuyên bố rằng pin natri-ion ban đầu được sử dụng trên các phương tiện sản xuất có thể sử dụng sự tích hợp của pin Li-ion và natri-ion. Cách tiếp cận này cho phép pin natri-ion có thể hỗ trợ xe điện với phạm vi hoạt động lên tới XNUMX km (CATL Exec cho biết pin natri-ion sẽ được sử dụng cho xe điện có phạm vi hoạt động lên tới 500 km Đăng vào tháng 2022 năm XNUMX). 

Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Hình 6: Ứng dụng pin natri-ion

Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Hình 7: Thống kê của Bằng sáng chế hồ sơ đối với natri-pin ion trong bối cảnh xe điện

Người chơi mới nổi trên thị trường 

Hiện nay, công nghệ pin lithium-ion là một ngành công nghiệp khổng lồ với một giá trị thị trường of khoảng 42.5 tỷ USD vào năm 2021. Mặt khác, ngành công nghiệp pin natri-ion đang ở giai đoạn phát triển sơ khai và is dự đoán sẽ phát triển nhanh chóng khi có những người chơi mới tham gia vào hệ sinh thái trong những năm tới. Một số công ty nổi bật trong ngành pin natri-ion bao gồm CATL, Faradion, xin chào pin, v.v. A few những người chơi mới nổi khác được thể hiện trong hình 8. 

Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Hình 8: Những công ty nổi bật trong công nghệ pin natri-ion 

Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Faradion hạn chế is một công ty hàng đầu về công nghệ pin cón danh mục IP mở rộng, Thể hiện trong hình 9, bao gồm một số khía cạnh của công nghệ natri-ion. Sở hữu a tương lai đầy hứa hẹn và having đã nộp hơn 180 đơn xin cấp bằng sáng chế trong lĩnh vực này trên toàn cầu, 100% cổ phần của Fadarion Lbắt chước have được được mua lại bởi Reliance New Energy Solar Ltd (“RNESL”), a hoàn toànsở hữu công ty con của Reliance Industries Ltd (“Reliance”), với giá trị doanh nghiệp là 100 triệu bảng (https://faradion.co.uk/reliance-new-energy-solar-to-acquire-faradion-limited/ Đăng vào ngày 31 tháng 2021 năm XNUMX). Faradion Giám đốc điều hành James Quinn tuyên bố việc này “Cùng với Reliance, Faradion có thể mang lại sự đổi mới của Anh đến Ấn Độ và toàn cầu, khi thế giới ngày càng nhìn xa hơn lithium”

Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Hình 9: Sản phẩm Danh mục bằng sáng chế của Faradion cho pin natri-ion 

Vào năm 2021, Xtreme power đã ra mắt Hệ thống điện liên tục (UPS) gắn trên giá đầu tiên trong ngành có pin natri-ion của Natron. UPS Xtreme Power P91L mới có các mức công suất 3kW và 5kW, với hoạt động 120 và 208/220/230/240V AC, 50/60Hz và được thiết kế đặc biệt để chấp nhận các yêu cầu của Natron. khay xanh Pin 4000 48V DC làm nguồn dự phòng. do các sử dụng pin natri-ion, sự an toàn của Nguồn điện liên tục hệ thống có thể được tăng cường đáng kể. 

Vật liệu sử dụng cho pin natri-ion

Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra nhiều loại vật liệu khác nhau để chế tạo cực dương, cực âm và chất điện phân cho pin natri-ion. Một số vật liệu phổ biến có thể được sử dụng là 

Catot: NaCrO2Na0.7CoO2 + x, NaCoPO4, NaFePO4Na0.44MnO2 

Cực dương: Na2Ti3O7Na2Ti3O7, NaTi2(P.O.4)3Na2Ti3O7 

Chất điện giải: Na1.3Al0.3Ti1.7P3O12 

Ngoài ra, dựa trên các vật liệu cơ bản được sử dụng, ba loại pin natri-ion hiện có trên thị trường: pin natri-lưu huỳnh, pin natri-muối và pin natri-không khí. Năm 2021, pin natri-lưu huỳnh chiếm lĩnh thị trường với 46% thị phần

Thị Trường phân tích pin natri-ion 

Theo hiểu biết sâu sắc về thị trường tùy chỉnh, quy mô thị trường Pin natri-ion được định giá khoảng 1120 triệu USD vào năm 2021 và dự kiến ​​đạt 2899 triệu USD vào năm 2030, như minh họa trong hình 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). Theo báo cáo thị trường của đồng minh, Bắc Mỹ sẽ chứng kiến ​​​​sự tăng trưởng vượt bậc trong lĩnh vực pin natri-ion với tốc độ CAGR là 15.9% trong năm 2021-2031 (https://www.alliedmarketresearch.com/sodium-ion-battery-market-A10597).  

Tại Hoa Kỳ, Natron Energy Inc. đã hợp tác với Clarios International Inc., công ty sẽ sản xuất pin natri-ion được sản xuất hàng loạt đầu tiên trên thế giới. Các quốc gia châu Á-Thái Bình Dương bao gồm Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Hàn Quốc và Úc cũng sẽ là những khu vực quan trọng đối với các nhà đầu tư và nhà sản xuất. 

Pin Lithium-Ion và Natri-Ion: Cái nào tốt hơn?

Hình 10: Phân tích thị trường pin natri-ion (nguồn: thông tin chi tiết về thị trường tùy chỉnh) 

Tuy nhiên, chỉ có thời gian mới có thể biết được ngành công nghiệp natri-ion sẽ phát triển như thế nào trong tương lai sắp tới, tuy nhiên, người ta đã nói rằng nếu pin ion natri trở thành lựa chọn thay thế cho Lithium Ion, thì ngành này dự kiến ​​sẽ mở đường cho thế hệ tiếp theo.công nghiệp ô tô thế hệ và điện tử tiêu dùng. 

Về TTC

Chúng tôi liên tục xác định giá trị của công nghệ mới được thực hiện bởi đội ngũ điều hành khá lành nghề với nền tảng là chuyên gia của chúng tôi. Giống như các chuyên gia IP mà chúng tôi trao quyền, sự khao khát phát triển của chúng tôi là không bao giờ kết thúc. Chúng tôi CẢI TIẾN, THÍCH ỨNG và TRIỂN KHAI một cách chiến lược.

TT tư vấn cung cấp một loạt các giải pháp hiệu quả, chất lượng cao để quản lý sở hữu trí tuệ của bạn, từ

và nhiều hơn nữa. Chúng tôi cung cấp cho cả các công ty luật và tập đoàn trong nhiều ngành các giải pháp chìa khóa trao tay.

LIÊN HỆ VỚI CHÚNG TÔI
Chia sẻ bài viết

Danh Mục

TOP

Yêu cầu gọi lại!

Cảm ơn bạn đã quan tâm đến TT Consultants. Vui lòng điền vào biểu mẫu và chúng tôi sẽ liên hệ với bạn ngay

    Popup

    MỞ KHÓA SỨC MẠNH

    Của bạn Ý tưởng

    Nâng cao kiến ​​thức về bằng sáng chế của bạn
    Thông tin chi tiết độc quyền đang chờ đợi trong Bản tin của chúng tôi

      Yêu cầu gọi lại!

      Cảm ơn bạn đã quan tâm đến TT Consultants. Vui lòng điền vào biểu mẫu và chúng tôi sẽ liên hệ với bạn ngay