Lewatlah sudah hari-hari ketika kita dapat dengan senang hati melepas baterai ponsel kita untuk mengisi daya secara terpisah atau menggantinya sendiri kapan pun diperlukan. Memang, hampir semua baterai smartphone yang ada di pasaran sekarang sudah built-in, sehingga tidak bisa dilepas sama sekali. Ini juga berarti bahwa sebagian besar dari kita mungkin tidak tahu tentang jenis baterai isi ulang yang memberi daya pada ponsel kita saat ini. Jawaban singkatnya adalah baterai litium, namun jawaban panjangnya adalah dua jenis utama baterai litium—baterai litium-ion (Li-ion) dan litium-polimer (Li-po).
Meskipun baterai Li-ion saat ini merupakan jenis baterai ponsel yang paling populer untuk sebagian besar model ponsel iPhone dan Samsung, baterai Li-po semakin banyak bersaing dengan merek-merek besar termasuk Samsung dan Xiaomi karena ponsel mereka meluncurkan model yang lebih bertenaga yang didukung oleh baterai Li-ion. Baterai Li-po. Namun ketika persaingan di antara keluarga baterai litium terus berlanjut, baterai natrium-ion (Na-ion) diam-diam muncul sebagai kandidat baru yang kemungkinan akan mengambil alih industri baterai isi ulang. Baca terus untuk mengetahui apa yang membuat baterai berbahan natrium begitu istimewa, mengapa banyak orang memandangnya sebagai masa depan baterai isi ulang, dan tentu saja, peluang bisnis yang menyertainya.
Daftar Isi
Situasi pasar baterai isi ulang
Baterai sodium-ion: masa depan baterai isi ulang?
efek abadi
Situasi pasar baterai isi ulang
Pasar baterai isi ulang bernilai US$ 109.5 miliar pada tahun 2022 dan diperkirakan akan melonjak hingga US $ 165.5 miliar pada tahun 2028, mencapai tingkat pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sebesar 6.93%. Di antara pasar baterai isi ulang, pangsa pasar baterai Li-ion jelas merupakan pemimpin pasar yang tak terbantahkan, dengan pasar global lainnya penelitian artikel memprediksi nilainya meningkat pada CAGR 18.1% dan mencapai lebih dari US $ 182.53 pada tahun 2030.
Sebaliknya, baterai natrium-ion telah menghidupkan kembali minat publik setelah pelopor teknologi baterai natrium-ion Faradion Limited diakuisisi sepenuhnya oleh salah satu anak perusahaan Reliance Industries di India dengan nilai £ 100 juta pada awal tahun 2022. Potensi pasar baterai sodium-ion untuk sistem penyimpanan energi diantisipasi menjadi signifikan, terutama di antara sumber-sumber terbarukan seperti angin dan tenaga surya. Oleh karena itu diperkirakan akan mencapai a CAGR dari 14.68% dari tahun 2022 hingga 2027, menjadikan angkanya dari $244 juta menjadi $609 juta, hampir 2.5 kali lipat dari total aslinya.
Baterai sodium-ion: masa depan baterai isi ulang?
Lebih tahan lama
Juli 2022 menandai bulan yang menggembirakan dalam sejarah pengembangan baterai natrium-ion, karena minggu pertama bulan itu melihat situs web berita sains pelaporan penemuan yang mungkin menarik pada pengganti formula elektrolit baru untuk baterai natrium-ion, yang tidak hanya meningkatkan arus pengisian/pengosongan tetapi juga berhasil mempertahankan kinerja yang stabil bahkan setelah mencapai 900+ siklus. Terobosan dalam iterasi baterai natrium-ion tidak berhenti di situ tetapi berlanjut dengan pengumuman terobosan besar sekitar seminggu kemudian, melalui tekan rilis dari Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) di bawah Departemen Energi.
Faktanya, baterai natrium-ion telah menjadi pusat perhatian sejak tepat sekitar setahun yang lalu, pada Juli 2021, ketika Contemporary Amperex Technology Co. Ltd. (CATL), produsen baterai lithium-ion terbesar di dunia untuk kendaraan listrik ( EV), merilis generasi pertamanya baterai sodium-ion untuk EV. Penemuan tim PNNL pada awal kuartal ketiga tahun 2022, bagaimanapun, telah meningkatkan standar dalam peningkatan baterai natrium-ion, karena teknologi yang dirancang PNNL diklaim telah mengubah secara mendasar desain baterai natrium-ion untuk mengatasi beberapa tantangan teknis jangka panjang.
Salah satu pembaruan paling luar biasa dalam resep baterai natrium-ion desain baru mereka adalah bahwa tim peneliti berhasil memperpanjang daya tahan baterai dalam pengujian laboratorium dengan sentuhan cerdas pada komponen inti cair. Sebagai hasil dari saklar formula ini, stabilisasi elektrolit baterai natrium-ion, yang berfungsi sebagai sumber kehidupan yang menjaga sirkulasi energi di dalam baterai, meningkat dan dengan demikian membantu meningkatkan daya tahan baterai.
Peneliti PNNL juga membahas masalah keamanan baterai sodium-ion dibandingkan dengan sistem lithium-ion mengingat a sifat aktivitas kimia jauh lebih tinggi daripada lithium, yang meningkatkan risiko ledakan atau kecelakaan serius. Mereka datang dengan adopsi zat pemadam api yang dapat bekerja pada tegangan tinggi dan tahan terhadap suhu yang berbeda. Hasil dari fitur yang baru dikembangkan ini adalah terciptanya lapisan pelindung yang sangat tipis dan stabil pada anoda yang membantu menawarkan masa pakai yang lama untuk baterai sodium-ion.
Sangat penting untuk dicatat bahwa semua perkembangan ini memungkinkan para peneliti untuk mempertahankan hingga 90% dari kapasitas baterai natrium-ion, yang berarti bahwa akan ada sedikit kehilangan kapasitas bahkan setelah siklus pengisian yang diperpanjang hingga 300+ siklus. Dengan kata lain, semua penyempurnaan baru-baru ini membantu memperpanjang yang sudah ada 10 tahun diharapkan seumur hidup natrium-ion baterai. Untuk menempatkan kemajuan terbaru ini ke dalam perspektif, mayoritas produsen menjamin 300-500 siklus pengisian daya or 3-5 tahun sebelum kerugian sekitar 20% (80% dipertahankan) dalam performa kapasitas untuk baterai lithium-ion.
Biaya lebih rendah
Biaya natrium jelas lebih rendah daripada litium dari perspektif sumber daya alam karena natrium terdaftar sebagai unsur nomor 6 yang paling banyak ditemukan di dunia, terhitung 2.6% dari kerak bumi. Lithium, di sisi lain, hanya membuat sekitar 0.002% dan peringkat ke-33 di chart alih-alih. Perbandingan biaya antara baterai sodium-ion dan baterai lithium-ion sebenarnya bukanlah hal baru; peneliti di Stanford University, misalnya, telah menunjukkan fakta sederhana bahwa natrium-ion adalah alternatif yang lebih baik dari sudut pandang biaya dan berusaha untuk mempopulerkan penggunaannya secara luas untuk membantu menurunkan keseluruhan biaya produksi baterai yang dapat diisi ulang. Perlu diingat bahwa, bagaimanapun, laporan dari Stanford University dilakukan lebih dari 5 tahun yang lalu, ketika harga lithium masih stabil di sekitar RMB 160,000 per ton (sekitar US$ 24,000/ton saat itu).
Hingga saat ini, harga litium terus melambung dan melonjak lebih dari 350% dibandingkan 5 tahun lalu, mencapai rekor tertinggi sepanjang masa lebih dari RMB 590,000 per ton pada November 2022. Lonjakan dramatis bahan baku litium sejalan dengan meroketnya permintaan kendaraan listrik (EV) mulai kuartal ke-4 tahun 2020 dan seterusnya. Fakta bahwa sebagian besar bahan baku lithium diproses menjadi produk kelas baterai di China semakin memperburuk situasi karena ini berarti bahwa biaya penyimpanan energi juga dipengaruhi oleh biaya pengiriman internasional, yang sangat dipengaruhi oleh gangguan kesehatan global. dan industri rantai pasokan dalam beberapa tahun terakhir.
Oleh karena itu, kenaikan harga konstan yang besar merupakan alasan penting untuk menemukan pengganti komponen berbasis lithium sekarang, dan ion natrium yang melimpah secara alami, yang memastikan pasokan dan ketersediaannya, dengan sendirinya merupakan pembenaran untuk opsi berbiaya rendah yang andal. Hal ini memberikan alasan kuat dalam pencarian penelitian untuk proses perbaikan baterai natrium-ion, terutama ketika sebagian besar pakar industri percaya bahwa penggantian natrium dapat membantu mengurangi biaya baterai yang dapat diisi ulang dengan sekitar 20-40%.
Skala yang lebih besar
Sementara sebagian besar dari kita mungkin menggunakan baterai lithium-ion untuk ponsel, laptop, berbagai perangkat elektronik, dan mobil listrik, serta berbagai sektor penggunaan akhir saat ini, banyak dari kita mungkin tidak menyadari bahwa baterai ini digunakan di lebih banyak aplikasi daripada baterai lithium-ion. fungsi-fungsi yang umum diketahui. Selain perangkat elektronik dan industri EV, dua pasar terbesar lainnya untuk baterai lithium-ion disebutkan penanganan alat berat dan penyimpanan energi bidang, khususnya bidang energi terbarukan.
Dan kabar baiknya adalah: sektor energi terbarukan diperkirakan akan menggandakan nilainya dalam 10 tahun, mulai dari US $ 881.7 miliar pada tahun 2020 menjadi US$ 1,977.6 miliar pada tahun 2030, mencapai CAGR sebesar 8.4%. Namun, terlepas dari potensi yang luar biasa ini, dengan biaya lithium yang mencapai rekor tertinggi saat ini, keberlanjutan permintaan lithium-ion untuk sektor energi terbarukan masih dipertanyakan. Hal ini terutama berlaku mengingat sejumlah besar kebutuhan energi yang berasal dari industri energi terbarukan, karena itu menyiratkan total biaya keseluruhan yang jauh lebih tinggi diperlukan jika harga litium terus melambung.
Sementara itu, mengesampingkan faktor biaya, sebenarnya baterai lithium-ion bukan pilihan yang ramah lingkungan, khususnya dalam hal penyimpanan skala besar karena logam beracun seperti kobalt dan nikel ditemukan dalam lithium-ion. Logam-logam ini dapat menyebabkan kerusakan pada sumber air dan ekosistem bila dibuang. Pembuangan baterai lithium-ion yang tidak tepat juga dikaitkan dengan kebakaran di tempat pembuangan sampah atau fasilitas daur ulang baterai.
Untungnya, baik biaya maupun masalah lingkungan yang terkait dengan baterai lithium-ion sama sekali tidak relevan dengan baterai sodium-ion karena sodium secara alami melimpah dari bahan murah yang tersedia dengan kemampuan daur ulang yang tinggi dan keamanan yang lebih baik. Semua faktor ini membuat sodium-ion menjadi kandidat yang lebih baik tidak hanya untuk aplikasi baterai standar untuk perangkat elektronik umum, tetapi juga untuk penerapan berskala lebih besar seperti penyimpanan energi untuk energi terbarukan.
efek abadi
Upaya pengembangan tanpa henti di antara para ilmuwan dan peneliti dalam upaya berkelanjutan untuk memperbaiki bahan baku yang tersedia untuk pengganti yang lebih murah dan lebih baik untuk bidang energi telah menghasilkan penemuan dan peningkatan terbaru untuk baterai natrium-ion. Beberapa bukti yang disajikan oleh para ilmuwan telah membuktikan bahwa baterai natrium-ion dapat menjadi alternatif yang lebih tahan lama dibandingkan dengan baterai lithium-ion, terutama untuk aplikasi skala besar mengingat biaya yang lebih rendah, kelimpahan alami, dan fitur natrium yang berkelanjutan.
Pertumbuhan stabil yang luar biasa dari permintaan penyimpanan energi skala besar untuk bidang energi terbarukan menandakan bahwa ada ruang besar untuk pertumbuhan baterai natrium-ion, terutama dengan siklus iterasi produk yang meningkat. Oleh karena itu, investor yang tertarik disarankan untuk memasuki pasar sebelum puncaknya. Untuk informasi lebih lanjut tentang inspirasi bisnis grosir dan ide sumber, kunjungi Alibaba Membaca hari ini.
