Vorbei sind die Zeiten, in denen wir die Akkus unserer Mobiltelefone problemlos herausnehmen konnten, um sie separat aufzuladen, oder sie bei Bedarf selbst austauschen konnten. Tatsächlich sind mittlerweile fast alle Akkus für Smartphones auf dem Markt eingebaut, sodass sie überhaupt nicht entfernbar sind. Das bedeutet auch, dass die meisten von uns wahrscheinlich keine Ahnung haben, welche Art von wiederaufladbaren Batterien heutzutage unsere Telefone mit Strom versorgen. Die kurze Antwort darauf lautet Lithiumbatterien, die lange Antwort lautet jedoch zwei Haupttypen von Lithiumbatterien – die Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) und die Lithium-Polymer-Batterien (Li-Po).
Während Li-Ionen-Akkus derzeit die beliebteste Art von Telefonakkus für die meisten iPhone- und Samsung-Telefonmodelle sind, holen Li-Po-Akkus immer mehr große Marken auf, darunter Samsung und Xiaomi, da ihre Telefone leistungsstärkere Modelle auf den Markt bringen, die von unterstützt werden Li-Po-Akkus. Doch während das Ringen innerhalb der Lithium-Batterie-Familie weitergeht, haben sich Natrium-Ionen-Batterien (Na-Ion) in aller Stille als ein weiterer neuer Kandidat herausgestellt, der die wiederaufladbare Batteriebranche wahrscheinlich im Sturm erobern wird. Lesen Sie weiter, um herauszufinden, was Natriumbatterien so besonders macht, warum viele sie als die Zukunft für wiederaufladbare Batterien betrachten und natürlich welche Geschäftsmöglichkeiten sich daraus ergeben.
Inhaltsverzeichnis
Marktsituation wiederaufladbarer Batterien
Natrium-Ionen-Batterien: Die Zukunft wiederaufladbarer Batterien?
Anhaltender Effekt
Marktsituation wiederaufladbarer Batterien
Der Markt für wiederaufladbare Batterien wurde im Jahr 109.5 auf 2022 Milliarden US-Dollar geschätzt und wird voraussichtlich noch weiter wachsen 165.5 Milliarden US-Dollar Bis 2028 wird eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 6.93 % erreicht. Auf dem Markt für wiederaufladbare Batterien ist der Marktanteil von Li-Ionen-Batterien eindeutig der unangefochtene Marktführer, mit einem weiteren globalen Markt Forschungsprojekte In diesem Artikel wird prognostiziert, dass sein Wert bis 18.1 mit einer jährlichen Wachstumsrate von 182.53 % steigen und mehr als 2030 US-Dollar erreichen wird.
Natrium-Ionen-Batterien hingegen haben das öffentliche Interesse neu entfacht, nachdem der Pionier der Natrium-Ionen-Batterietechnologie Faradion Limited vollständig von einer der Tochtergesellschaften von Reliance Industries in Indien zu einem Wert von übernommen wurde £ 100 Mio. Anfang 2022. Das Potenzial des Marktes für Natrium-Ionen-Batterien für Energiespeichersysteme wird voraussichtlich erheblich sein, insbesondere bei erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Solarenergie. Daher wird prognostiziert, a zu erreichen CAGR von 14.68% von 2022 bis 2027, wodurch sich der Betrag von 244 Millionen US-Dollar auf 609 Millionen US-Dollar erhöht, was fast dem 2.5-fachen des ursprünglichen Gesamtbetrags entspricht.
Natrium-Ionen-Batterien: Die Zukunft wiederaufladbarer Batterien?
Länger anhaltend
Der Juli 2022 war ein jubelnder Monat in der Geschichte der Entwicklung von Natrium-Ionen-Batterien, da in der ersten Woche des Monats eine Website mit wissenschaftlichen Nachrichten erschien Berichterstattung Eine möglicherweise aufregende Entdeckung über eine neue Elektrolytformel als Ersatz für Natriumionenbatterien, die nicht nur den Lade-/Entladestrom steigerte, sondern auch eine stabile Leistung auch nach Erreichen von mehr als 900 Zyklen aufrechterhielt. Der Durchbruch bei der Iteration von Natrium-Ionen-Batterien endete hier nicht, sondern ging etwa eine Woche später mit der Ankündigung eines großen Durchbruchs weiter Pressemitteilung vom Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) des Energieministeriums.
Tatsächlich stehen Natrium-Ionen-Batterien seit genau einem Jahr, also im Juli 2021, im Rampenlicht, als die Contemporary Amperex Technology Co. Ltd. (CATL), der weltweit größte Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge ( EV) veröffentlichte seine erste Generation von Natrium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge. Die Entdeckungen des PNNL-Teams zu Beginn des dritten Quartals 2022 haben die Messlatte bei der Verbesserung von Natrium-Ionen-Batterien jedoch definitiv höher gelegt, da die von PNNL entwickelte Technologie angeblich das Design von Natrium-Ionen-Batterien grundlegend verändert hat, um einige zu überwinden langjährige technische Herausforderungen.
Eine der bemerkenswertesten Aktualisierungen ihres neuen Natrium-Ionen-Batterie-Rezepts besteht darin, dass es dem Forschungsteam gelingt, die Langlebigkeit der Batterie in Labortests durch eine clevere Wendung in den flüssigen Kernkomponenten zu verlängern. Durch diesen Formelwechsel wurde die Stabilisierung der Elektrolyte von Natriumionenbatterien verbessert, die als Lebenselixier für die Aufrechterhaltung der Energiezirkulation in den Batterien dienen, und dadurch zur Erhöhung der Haltbarkeit der Batterien beigetragen.
PNNL-Forscher befassten sich auch mit Sicherheitsbedenken hinsichtlich Natrium-Ionen-Batterien im Vergleich zu Lithium-Ionen-Systemen im Hinblick auf a weist eine weitaus höhere chemische Aktivität als Lithium auf, was die Gefahr einer Explosion oder schwerer Unfälle erhöht. Sie entwickelten eine Feuerlöschsubstanz, die bei hohen Spannungen arbeiten kann und unterschiedlichen Temperaturen standhält. Das Ergebnis dieser neu entwickelten Funktion ist die Bildung einer stabilen, extrem dünnen Schutzschicht auf der Anode, die zu einer langen Zyklenlebensdauer von Natrium-Ionen-Batterien beiträgt.
Es ist wichtig anzumerken, dass all diese Entwicklungen es den Forschern ermöglichen, bis zu 90 % der Kapazität von Natrium-Ionen-Batterien zu erhalten, was bedeutet, dass selbst nach einem längeren Ladezyklus von mehr als 300 Zyklen nur ein sehr geringer Kapazitätsverlust auftreten würde. Mit anderen Worten: Alle diese jüngsten Verbesserungen tragen dazu bei, das Bestehende weiter zu verlängern 10 Jahre erwartete Lebensdauer von Natriumionen Batterien. Um diese jüngsten Fortschritte ins rechte Licht zu rücken, garantiert die Mehrheit der Hersteller 300-500 Ladezyklen or 3-5 Jahre vor einem Verlust von etwa 20 % (80 % erhalten) in der Kapazitätsleistung für Lithium-Ionen-Batterien.
Reduzierung der kosten
Die Kosten für Natrium sind aus Sicht der natürlichen Ressourcen eindeutig niedriger als für Lithium, da Natrium als aufgeführt ist Nummer 6. am häufigsten vorkommendes Element in der Welt und macht 2.6 % der Erdkruste aus. Lithium hingegen macht nur etwa 0.002 % aus und ist es auch Platz 33 in der Tabelle stattdessen. Der Kostenvergleich zwischen Natrium-Ionen-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien ist eigentlich nichts Neues; Forscher der Stanford University, hatte zum Beispiel darauf hingewiesen, dass Natrium-Ionen aus Kostensicht eine bessere Alternative darstellt, und sich bemüht, eine weitverbreitete Verwendung dafür zu erreichen, um die Gesamtproduktionskosten für wiederaufladbare Batterien zu senken. Bedenken Sie jedoch, dass der Bericht der Stanford University vor mehr als fünf Jahren erstellt wurde, als sich die Lithiumpreise noch bei etwa 5 RMB pro Tonne (damals etwa 160,000 US-Dollar/Tonne) stabilisierten.
Bis heute steigt der Lithiumpreis weiter rasant an und ist im Vergleich zu vor fünf Jahren um mehr als 350 % gestiegen und hat ein Allzeithoch von mehr als erreicht 590,000 RMB pro Tonne Stand: Nov. 2022. Der dramatische Anstieg der Lithium-Rohstoffe steht im Einklang mit der sprunghaft steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen (EVs) ab dem 4. Quartal 2020. Die Tatsache, dass die meisten Rohstoffe für Lithium in China zu Produkten in Batteriequalität verarbeitet werden, verschärft die Situation zusätzlich, da die Kosten für die Energiespeicherung dadurch auch von internationalen Versandkosten beeinflusst werden, die durch die Störung der globalen Gesundheit stark beeinträchtigt wurden und Supply-Chain-Industrie in den letzten Jahren.
Der starke ständige Preisanstieg ist daher ein entscheidender Grund, jetzt einen Ersatz für Lithium-basierte Komponenten zu finden, und das natürlich reichlich vorhandene Natrium-Ion, das deren Versorgung und Verfügbarkeit sicherstellt, ist selbst eine Rechtfertigung für eine zuverlässige, kostengünstige Option. Dies ist ein überzeugender Grund für die Forschungsbemühungen nach einem Verbesserungsprozess für Natriumionenbatterien, insbesondere wenn die meisten Branchenexperten glauben, dass ein Natriumersatz dazu beitragen kann, die Kosten für wiederaufladbare Batterien zu senken um 20-40%.
Größerer Maßstab
Während die meisten von uns heutzutage wahrscheinlich Lithium-Ionen-Batterien für ihre Telefone, Laptops, verschiedene elektronische Geräte und Elektroautos sowie für verschiedene Endverbrauchsbereiche verwenden, ist vielen von uns möglicherweise nicht bewusst, dass diese Batterien in mehr Anwendungen als verwendet werden diese allgemein bekannten Funktionen. Neben der Elektronikgeräte- und Elektrofahrzeugindustrie werden die beiden anderen größten Märkte für Lithium-Ionen-Batterien genannt Handhabung schwerer Maschinen und Energiespeicherung Bereichen, insbesondere dem Sektor der erneuerbaren Energien.
Und die gute Nachricht ist: Es wird erwartet, dass der Sektor der erneuerbaren Energien seinen Wert in 10 Jahren verdoppeln wird 881.7 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020 auf 1,977.6 Milliarden US-Dollar im Jahr 2030, was einem CAGR von 8.4 % entspricht. Trotz dieses enormen Potenzials ist die Nachhaltigkeit der Nachfrage nach Lithium-Ionen für den Sektor der erneuerbaren Energien fraglich, da die Lithiumkosten mittlerweile ein Rekordhoch erreichen. Dies gilt insbesondere angesichts des erheblichen Energiebedarfs aus der Branche der erneuerbaren Energien, da dies impliziert, dass bei einem weiteren Anstieg der Lithiumpreise erheblich höhere Gesamtkosten anfallen.
Abgesehen vom Kostenfaktor sind es tatsächlich Lithium-Ionen-Batterien keine umweltfreundliche Option, insbesondere wenn es um die Lagerung in großem Maßstab geht, da in Lithium-Ionen giftige Metalle wie Kobalt und Nickel enthalten sind. Bei der Entsorgung dieser Metalle kann es zu Schäden an den Wasserquellen und Ökosystemen kommen. Die unsachgemäße Entsorgung von Lithium-Ionen-Batterien wird auch mit Bränden auf Mülldeponien oder Batterierecyclinganlagen in Verbindung gebracht.
Glücklicherweise sind weder die Kosten noch die Umweltbedenken, die mit Lithium-Ionen-Batterien verbunden sind, für Natrium-Ionen-Batterien überhaupt relevant, da Natrium natürlicherweise reichlich aus leicht verfügbaren, billigen Materialien mit hoher Recyclingfähigkeit und verbesserter Sicherheit stammt. All diese Faktoren machen Natriumionen zu einem besseren Kandidaten nicht nur für Standardbatterieanwendungen für gängige elektronische Geräte, sondern auch für den Einsatz in viel größerem Maßstab, beispielsweise zur Energiespeicherung für erneuerbare Energien.
Anhaltender Effekt
Die unermüdlichen Entwicklungsbemühungen von Wissenschaftlern und Forschern im ständigen Bestreben, verfügbare Rohstoffe zu verfeinern, um einen günstigeren und besseren Ersatz für den Energiebereich zu schaffen, haben zu den neuesten Entdeckungen und Verbesserungen bei Natriumionenbatterien geführt. Mehrere von Wissenschaftlern vorgelegte Beweise haben gezeigt, dass Natrium-Ionen-Batterien im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien eine langlebigere Alternative sein können, insbesondere für Anwendungen in größerem Maßstab angesichts der geringeren Kosten, des natürlichen Vorkommens und der nachhaltigen Eigenschaften von Natrium.
Das außergewöhnlich stetige Wachstum des Bedarfs an groß angelegter Energiespeicherung im Bereich der erneuerbaren Energien zeigt, dass für Natrium-Ionen-Batterien ein enormer Wachstumsspielraum besteht, insbesondere angesichts ihres zunehmenden Produktiterationszyklus. Interessierten Anlegern wird daher empfohlen, vor dem Höhepunkt in den Markt einzusteigen. Weitere Informationen zu Inspirationen für den Großhandel und Beschaffungsideen finden Sie unter Alibaba liest heute.
