Cep telefonu pillerimizi ayrı ayrı şarj etmek için mutlu bir şekilde çıkarabildiğimiz veya gerektiğinde kendimiz değiştirebildiğimiz günler geride kaldı. Gerçekten de, artık piyasadaki akıllı telefonlar için neredeyse tüm piller yerleşiktir, bu da onları tamamen çıkarılamaz hale getirir. Bu aynı zamanda çoğumuzun bugünlerde telefonlarımıza güç sağlayan şarj edilebilir pillerin türü hakkında muhtemelen hiçbir fikri olmadığı anlamına gelir. Buna kısa cevap lityum pillerdir, ancak uzun cevap iki ana lityum pil türüdür: lityum-iyon (Li-ion) ve lityum-polimer (Li-po) piller.
Li-ion piller şu anda çoğu iPhone ve Samsung telefon modeli için en popüler telefon pili türü olsa da, Li-po piller Samsung ve Xiaomi'nin de aralarında bulunduğu giderek daha fazla büyük markanın telefonları tarafından desteklenen daha güçlü modelleri piyasaya sürdükçe yetişiyor. Lipo piller. Ancak lityum pil ailesi arasındaki çekişme devam ederken, sodyum iyon piller (Na-iyon), şarj edilebilir pil endüstrisini fırtınaya sokması muhtemel başka bir yeni aday olarak sessizce ortaya çıktı. Sodyum bazlı pilleri neyin bu kadar özel kıldığını, neden çoğu kişinin bunları şarj edilebilir pillerin geleceği olarak gördüğünü ve tabii ki onlarla birlikte gelen iş fırsatlarını öğrenmek için okumaya devam edin.
İçindekiler
Şarj edilebilir pillerin pazar durumu
Sodyum iyon piller: şarj edilebilir pillerin geleceği?
kalıcı etki
Şarj edilebilir pillerin pazar durumu
Şarj edilebilir pil pazarı, 109.5'de 2022 milyar ABD doları değerindeydi ve XNUMX'ye yükselmesi bekleniyor. 165.5 milyar ABD doları 2028 yılına kadar %6.93 bileşik yıllık büyüme oranına (CAGR) ulaşacak. Şarj edilebilir pil pazarında, Li-ion pillerin pazar payı, başka bir küresel pazarla tartışmasız pazar lideridir. araştırma değerinin %18.1'lik bir YBBO ile artacağını ve 182.53 yılına kadar 2030 ABD dolarının üzerine çıkacağını öngören makale.
Sodyum-iyon piller ise, sodyum-iyon pil teknolojisinin öncüsü Faradion Limited'in Reliance Industries'in Hindistan'daki yan kuruluşlarından biri tarafından XNUMX değerinde £ 100 milyon 2022'nin başlarında. enerji depolama sistemleri özellikle rüzgar ve güneş enerjisi gibi yenilenebilir kaynaklar arasında önemli olacağı tahmin edilmektedir. Bu nedenle, bir sonuca ulaşılacağı tahmin edilmektedir. % 14.68 CAGR 2022'den 2027'ye, rakamını 244 milyon dolardan 609 milyon dolara, orijinal toplamın neredeyse 2.5 katına çıkardı.
Sodyum iyon piller: şarj edilebilir pillerin geleceği?
Uzun ömürlü
Temmuz 2022, sodyum iyon pil geliştirme tarihinde coşkulu bir ay oldu ve ayın ilk haftasında bir bilim haber sitesi görüldü. raporlama Bu, yalnızca şarj/deşarj akımını artırmakla kalmayan, aynı zamanda 900'den fazla döngüye ulaştıktan sonra bile istikrarlı bir performansı korumayı başaran, sodyum-iyon piller için yeni bir elektrolit formülünün değiştirilmesine ilişkin muhtemelen heyecan verici bir keşif. Sodyum-iyon pil yinelemesindeki atılım burada durmadı ve yaklaşık bir hafta sonra büyük bir ara duyurusu ile devam etti. basın bülteni Enerji Bakanlığı'na bağlı Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı'ndan (PNNL).
Aslında, sodyum iyon piller, tam olarak yaklaşık bir yıl önce, elektrikli araçlar için dünyanın en büyük lityum iyon pil üreticisi olan Contemporary Amperex Technology Co. Ltd.'nin (CATL) Temmuz 2021'de ( EV), ilk neslini piyasaya sürdü EV'ler için sodyum iyon piller. Bununla birlikte, PNNL ekibinin 2022'nin üçüncü çeyreğinin başında yaptığı keşifler, sodyum iyon pil iyileştirmesinde çıtayı kesinlikle yükseltti, çünkü PNNL tarafından tasarlanan teknoloji, bazı sorunların üstesinden gelmek için sodyum iyon pil tasarımını temelden değiştirdiğini iddia etti. uzun süreli teknik zorluklar.
Yeni tasarım sodyum iyon pil tarifindeki en dikkat çekici güncellemelerden biri, araştırma ekibinin sıvı çekirdek bileşenlerinde zekice bir değişiklikle laboratuvar testlerinde pilin uzun ömürlülüğünü uzatmayı başarmasıdır. Bu formül değişikliği sonucunda, pillerdeki enerji sirkülasyonunu sağlayan can damarı olan sodyum-iyon pillerin elektrolitlerinin stabilizasyonu iyileştirilmiş ve bu sayede pillerin dayanıklılığını artırmaya yardımcı olmuştur.
PNNL araştırmacıları ayrıca, lityum iyon sistemlere kıyasla sodyum iyon pillerle ilgili güvenlik endişelerini de ele aldı. Lityumdan çok daha yüksek kimyasal aktivite doğası, bu da patlama veya ciddi kaza riskini artırır. Yüksek voltajlarda çalışabilen ve farklı sıcaklıklara dayanıklı bir yangın söndürücü maddenin benimsenmesiyle ortaya çıktılar. Bu yeni geliştirilen özelliğin sonucu, anot üzerinde sodyum iyon piller için uzun bir döngü ömrü sağlamaya yardımcı olan kararlı, son derece ince bir koruyucu tabakanın oluşturulmasıdır.
Tüm bu gelişmelerin, araştırmacıların sodyum iyon pillerin kapasitesinin %90'ına kadarını korumalarına olanak tanıdığını, yani 300'den fazla çevrimlik uzun bir şarj döngüsünden sonra bile çok az kapasite kaybı olacağını belirtmek çok önemlidir. Başka bir deyişle, tüm bu son geliştirmeler, mevcut 10 yıl beklenen sodyum-iyon ömrü piller. Bu en son gelişmeleri bir perspektife oturtmak için üreticilerin çoğu, 300-500 şarj döngüsü or 3-5 yıl önce %20 civarında bir kayıp Lityum-iyon piller için kapasite performansında (%80 muhafaza edildi).
Daha düşük maliyetler
Sodyum şu şekilde listelendiğinden, sodyumun maliyeti, doğal kaynak perspektifinden açıkça lityumdan daha düşüktür: en çok bulunan 6. element dünyada, yer kabuğunun% 2.6'sını oluşturuyor. Öte yandan lityum yalnızca yaklaşık %0.002'yi oluşturur ve grafikte 33. sırada yerine. Sodyum iyon piller ve lityum iyon piller arasındaki maliyet karşılaştırması aslında yeni bir şey değil; Stanford Üniversitesi'ndeki araştırmacılarörneğin, sodyum iyonun maliyet açısından daha iyi bir alternatif olduğuna dikkat çekmiş ve şarj edilebilir pillerin genel üretim maliyetlerini düşürmeye yardımcı olması için sodyum iyonun yaygın kullanımını yaygınlaştırmaya çalışmıştır. Bununla birlikte, Stanford Üniversitesi'nden gelen raporun, lityum fiyatlarının hala ton başına yaklaşık 5 RMB (o sırada yaklaşık 160,000 ABD Doları/ton) seviyesinde sabitlendiği 24,000 yıldan daha uzun bir süre önce yapıldığını unutmayın.
Bugüne kadar, lityum fiyatı yükselmeye devam ediyor ve 350 yıl öncesine kıyasla %5'den fazla artarak tüm zamanların en yüksek seviyesine ulaştı. Ton başına 590,000 RMB Kasım 2022 itibariyle. Lityum hammaddelerindeki çarpıcı artış, 4'nin 2020. çeyreğinden itibaren elektrikli araçlara (EV'ler) yönelik hızla artan taleple uyumlu. Lityum hammaddelerinin çoğunun Çin'de pil sınıfı ürünlere dönüştürülmesi gerçeği, durumu daha da kötüleştirdi çünkü bu, enerji depolama maliyetinin, küresel sağlıktaki bozulmadan büyük ölçüde etkilenen uluslararası nakliye ücretlerinden de etkilendiği anlamına geliyor. ve son yıllarda tedarik zinciri endüstrisi.
Büyük sabit fiyat artışı, bu nedenle, şimdi lityum bazlı bileşenlerin yerine geçecek bir şey bulmak için çok önemli bir nedendir ve arzını ve bulunabilirliğini sağlayan doğal olarak bol miktarda bulunan sodyum iyonunun kendisi, güvenilir bir düşük maliyetli seçeneğin gerekçesidir. Bu, sodyum-iyon piller için iyileştirme sürecine yönelik araştırma arayışında, özellikle de çoğu endüstri uzmanı sodyumun değiştirilmesinin şarj edilebilir pillerin % 20-40% civarında.
Daha büyük ölçek
Bugün çoğumuz telefonlarımız, dizüstü bilgisayarlarımız, çeşitli elektronik cihazlarımız ve elektrikli arabalarımızın yanı sıra çeşitli son kullanım sektörleri için lityum iyon piller kullanıyor olsak da, çoğumuz bu pillerin bizden daha fazla uygulamada kullanıldığının farkında olmayabiliriz. yaygın olarak bilinen işlevler. Elektronik cihazlar ve EV endüstrilerine ek olarak, lityum-iyon piller için diğer iki büyük pazar şu şekilde gösterilmektedir: ağır makine taşıma ve enerji depolama alanlar, özellikle yenilenebilir enerji sektörü.
Ve iyi haber şu ki, yenilenebilir enerji sektörünün 10 yılda değerini ikiye katlaması bekleniyor. 881.7 milyar ABD doları 2020'de 1,977.6 milyar ABD dolarına, 2030'da %8.4'lük bir YBBO'ya ulaşıyor. Ancak bu muazzam potansiyele rağmen, lityum maliyetlerinin rekor seviyelere ulaşmasıyla, yenilenebilir enerji sektörü için lityum iyon talebinin sürdürülebilirliği söz konusu. Bu, yenilenebilir enerji endüstrisinden gelen önemli miktarda enerji ihtiyacı göz önüne alındığında özellikle doğrudur, çünkü bu, lityum fiyatlarının yükselmeye devam etmesi durumunda oldukça yüksek bir toplam maliyetin gerekli olduğu anlamına gelir.
Bu arada, maliyet faktörünü bir kenara bırakırsak, lityum-iyon piller aslında çevre dostu bir seçenek değilkobalt ve nikel gibi zehirli metaller lityum-iyonda bulunduğundan, özellikle büyük ölçekli depolama söz konusu olduğunda. Bu metaller bertaraf edildiğinde su kaynaklarına ve ekosistemlere zarar verebilir. Lityum-iyon pillerin uygun olmayan şekilde atılması, atık depolama alanlarında veya pil geri dönüşüm tesislerinde çıkan yangınlarla da ilişkilendirilmiştir.
Neyse ki, lityum-iyon pillerle ilgili ne maliyet ne de çevresel kaygılar, sodyum-iyon pillerle ilgili değildir, çünkü sodyum, yüksek geri dönüştürülebilirlik ve geliştirilmiş güvenlik ile kolayca bulunabilen ucuz malzemelerden doğal olarak bol miktarda bulunur. Tüm bu faktörler, sodyum iyonu yalnızca yaygın elektronik cihazlar için standart pil uygulamaları için değil, aynı zamanda yenilenebilir enerji için enerji depolama gibi çok daha büyük ölçekli dağıtım için daha iyi bir aday haline getirir.
kalıcı etki
Enerji alanında daha ucuz ve daha iyi bir ikame için mevcut ham maddeyi rafine etme arayışındaki bilim adamları ve araştırmacılar arasındaki amansız geliştirme çabaları, sodyum iyon piller için en son keşiflere ve iyileştirmelere yol açmıştır. Bilim adamları tarafından sunulan çeşitli kanıtlar, sodyum iyon pillerin, özellikle daha düşük maliyetler, doğal bolluk ve sodyumun sürdürülebilir özellikleri açısından daha büyük ölçekli uygulamalar için lityum iyon pillere kıyasla daha uzun ömürlü bir alternatif olabileceğini kanıtladı.
Yenilenebilir enerji alanına yönelik büyük ölçekli enerji depolama talebindeki istisnai istikrarlı büyüme, özellikle artan ürün yineleme döngüleri ile sodyum iyon piller için büyük bir büyüme alanı olduğunu gösteriyor. Bu nedenle, ilgilenen yatırımcıların zirveden önce piyasaya girmeleri önerilir. Toptan iş ilhamları ve kaynak bulma fikirleri hakkında daha fazla bilgi için şu adresi ziyaret edin: Alibaba Okur bugün.
