Úvod
12V sodíkový akumulátor se v současné době dostává více pozornosti v oblasti skladování energie. Vzhledem k rostoucím cenám, rozkolísaným dodavatelským řetězcům a všem těm ekologickým problémům spojeným s lithium-iontovými bateriemi se mnoho výrobců obrací k lepším možnostem. Sodium-iontové baterie jsou levnější, používají se všude, kde je to možné, a je s nimi bezpečnější manipulace - začínají být skutečným příslibem pro použití v automobilech.
V tomto článku rozebíráme, jakou roli by mohla hrát sodíko-iontová baterie v automobilech. Rozebíráme, kam se hodí, jak si stojí z technického hlediska, kdy by se mohla rozšířit a co by měli kupující B2B vzít na vědomí, pokud chtějí zůstat ve hře.
12V 100Ah sodíková baterie
12V 200Ah sodíková baterie
Koho by měly zajímat sodíkové baterie v automobilech?
Kdo jsou klíčové osoby s rozhodovací pravomocí v oblasti B2B?
Výrobci OEM, novější začínající výrobci elektromobilů, integrátoři Tier 1 a ti, kteří budují ekologické vozové parky, sledují sodíkové ionty. Vzhledem k tomu, že se oblast elektromobilů rozdělila na mnoho typů, lidé zabývající se zásobováním a produktové týmy přehodnocují chemické látky, které jim lépe vyhovují u nových modelů.
Kdo jsou nepřímo dotčené skupiny koncových uživatelů?
Přestože tuto technologii využívají hlavně podniky, mohou z ní mít velký prospěch i další lidé - například posádky sdílených aut, provozovatelé rozvozů, manažeři veřejné dopravy a ekologicky smýšlející řidiči ve městech. Úspora ceny a manipulace s teplem sodíkových iontů se praktickým lidem hodí.
Pro jaké typy automobilů jsou vhodné sodíkové baterie?
Co přesně jsou lehká elektrická vozidla (LEV) a proč se hodí?
Typy LEV, jako jsou e-rikši, mikromobily, vozítka pro místní použití, obytné vozy, skútry nebo dokonce malá vozidla NEV, nepotřebují velký dojezd ani rychlost. Tyto vozy jezdí na krátkých městských trasách a sodíkovo-iontová baterie s tím dobře spolupracuje. Jejich energetické potřeby se shodují s tím, co poskytují sodíkové ionty.
Jak je to s nízkorychlostními a užitkovými vozidly?
Komunální vozy - například popelářské vozy, malé městské dodávky, skladové vysokozdvižné vozíky a jednotky údržby - jezdí každý den po stanovených trasách. Sodium-iontové akumulátory dobře snášejí chlad, vydrží více než 3 000 cyklů a nepotřebují příliš chladit, což vozové parky těší, protože se tím snižuje údržba.
Mohou sodíkové ionty pomoci hybridním elektromobilům (HEV)?
Vozy HEV stále používají převážně benzinové motory, ale mají také pomocné baterie. Pro tyto mikro- a mild-hybridy se dobře hodí sodíkové ionty. Rychle se nabíjí, nepřehřívají se snadno a poskytují systémům bezpečnostní nárůst bez skutečného zásahu do výkonu.
V čem je sodíkovo-iontová baterie pro výkonná elektrická vozidla nedostatečná?
Energetická hustota sodíkových iontových baterií se pohybuje v rozmezí 100-160 Wh/kg. To nestačí pro velké elektromobily, které potřebují ujet více než 250 km nebo se rychle rozjíždět. Takže prozatím zůstávají lithium-iontové akumulátory králem v luxusních vozech a velkých SUV. Později však lidé možná spojí oba systémy do jednoho.
Typy vozidel a nejlepší chemické složení baterií
| Typ vozidla | Typický dojezd (v mílích) | Typická rychlost (mph) | Nejlepší typ baterie | Proč se hodí |
|---|
| E-rikšy a mikromobily | 30-60 | 15-25 | Sodíkové ionty | Střední rozsah, cenově dostupný, dobrý v chladu |
| Nízkorychlostní vozy v sousedství | 40-70 | 25-35 | Sodíkové ionty | Předvídatelné trasy, trvanlivé, nákladově efektivní |
| Hybridní elektrická vozidla | 300+ (dohromady) | 60-90 | Lithium-iontové + sodíkové ionty | Bezpečnost + úspora nákladů díky duálním systémům |
| Vysoce výkonná elektrická vozidla | 250+ | 60+ | Lithium-iontové | Vysoká potřeba energie a výkonu |
Proč výrobci automobilů zkoumají technologie sodíkových iontových baterií právě teď?
Proč záleží na dostupnosti surovin?
Sodík se vyskytuje prakticky všude - v mořské vodě i v běžných horninách. Nezpůsobuje takové problémy při těžbě jako lithium a kobalt. Díky tomu jsou dodavatelské řetězce méně rizikové a ceny stabilnější.
Proč je tepelná bezpečnost tak důležitá?
Tyto baterie se jen tak nevznítí. To znamená žádné náročné chladicí systémy, rychlejší schvalování a méně obav z požáru. To se vozovým parkům líbí, protože získají bezpečnější a jednodušší nastavení baterií.
Proč jsou náklady na rozvíjejících se trzích tak důležité?
Místa jako jižní Asie, Afrika a Latinská Amerika potřebují vozidla, která nestojí majlant. Sodíkové ionty mohou snížit ceny balení až na 30%. To pomáhá elektromobilům konkurovat levným benzínovým vozům, které jsou stále všude.
Srovnání nákladů na hrubé sodíkovo-iontové akumulátory NMC vs. LFP
| Typ baterie | Náklady na suroviny vs. NMC | Náklady na balení za kWh (USD) | Potřeby chlazení | Typická životnost cyklu (80% DoD) |
|---|
| Lithium-iontové (NMC) | Základní údaje | $100-130 | Vysoká | 1500-2000 cyklů |
| Lithium-iontové (LFP) | ~10-20% nižší | $70-100 | Střední | 4000-6000 cyklů |
| Sodíkové ionty | 20-40% spodní | $80-120 | Nízká | 3000-4500 cyklů |
Kdy se sodíkové baterie začnou masově používat v automobilovém průmyslu?
Kdy budou připraveny komerční modely?
Společnosti CATL a HiNa již mají připravené články pro automobily a chtějí je zavést do roku 2025. Společnost JAC Motors předvedla automobil na bázi sodíkových iontů a pilotní testy zahájily také v Indii a Evropě.
Kdy by měli výrobci začít s testováním?
Pokud se výrobci OEM chtějí zaměřit na dodávkové elektromobily nebo mikromobily, měli by začít testovat již nyní. Zahájení zkoušek v letech 2024 až 2026 jim umožní postupovat rychleji než ostatním ve stejné hře.
Jak jsou na tom sodíkové a lithium-iontové baterie z technického hlediska?
Jaká je energetická hustota a výkon?
- Sodíkové ionty: 100-160 Wh/kg
- LFP lithium-iontové: 180-210 Wh/kg
- NMC lithium-iontové: 220-270 Wh/kg
Sodíkové ionty nevyhrávají v hustotě, ale mají solidní bezpečnost, dlouhou životnost a výhodu v chladném počasí.
Jak se liší chování při nabíjení?
Při běžných teplotách se nabíjejí dobře a při mrazu lépe než lithiové. To snižuje nároky na luxusní tepelné systémy pro vozy v chladných oblastech.
Jak ovlivňují velikost a hmotnost konstrukci vozu?
Balení sodíku a iontů jsou větší. Ale v nákladních vozech nebo elektromobilech pro místní použití, kde je dostatek místa, na velikosti nezáleží.
Porovnání technických parametrů sodíkových iontů vs LFP vs NMC Lithium-iontové technologie
| Specifikace | Sodíkové ionty | LFP Lithium-iontové | NMC Lithium-iontové |
|---|
| Energetická hustota (Wh/kg) | 100-160 | 180-210 | 220-270 |
| Životnost cyklu (80% DoD) | 3000-4000 cyklů | 5000-6000 cyklů | 1500-2000 cyklů |
| Riziko tepelného úniku | Nízká | Střední | Vysoká |
| Výkon při nabíjení za studena | Dobrý | Mírná | Špatný |
Jak je to s náklady ve srovnání s lithium-iontovými akumulátory?
Jak chemie ovlivňuje cenu?
Sodíkové ionty nepoužívají vzácné kovy, jako je nikl, kobalt nebo lithium. To snižuje náklady na materiál. Pomáhá také menší počet chladicích částí a jednoduché ovládání baterie.
Kolik mohou výrobci OEM ušetřit na levných elektromobilech?
U menších modelů elektromobilů by mohly náklady na baterie klesnout o 10-30% při použití sodíkových iontů, v závislosti na tom, jak budou konstruovány a kolik se jich vyrobí.
Jakým výzvám čelí sodíkové baterie?
A co kompromisy v hustotě energie?
Nižší energetický limit sodíko-iontových baterií znamená, že se hodí pro elektromobily na krátké vzdálenosti nebo pomalejší vozidla. Automobily s dlouhým dojezdem zatím stále potřebují lithium.
Jak je to s obalem a systémem?
Sodíko-iontové akumulátory se do lithiových elektromobilů nevejdou bez určitých úprav. Těsné prostory mohou vyžadovat kompletní přepracování.
Jaká bezpečnostní osvědčení jsou nutná?
Tyto baterie stále musí splňovat požadavky norem UN38.3, ISO 26262 a ECE R100. Některé země však stále řeší specifická pravidla pro sodík.
Přínosy pro životní prostředí a udržitelnost?
Jaké materiály mají nižší dopad na životní prostředí?
Sodík, mangan, železo - ty lze snadno získat a těžit s menšími škodami. Vynechávají nepořádné části spojené s lithiem a kobaltem.
Jak je to s recyklací?
Sodíkové baterie se snadněji rozkládají a mají uvnitř méně toxických částí. Zatímco recyklačních zařízení stále přibývá, jejich základní chemie velmi pomáhá při dlouhodobém opětovném použití.
Závěr
Kamada Power Sodium ion battery plně nenahradí lithium-iontové baterie, ale rozhodně je pomohou podpořit. Pro startovací elektromobily, městské vozové parky, obytné vozy a vozy LEV nabízejí inteligentní kombinaci hodnoty, bezpečnosti a udržitelnosti.
Výrobci OEM a dodavatelé Tier 1, kteří se zapojí včas, mohou získat náskok na novějších trzích s elektromobily. Postupem času, sodíkové iontové baterie mohou být ve vyvážených bateriových sestavách vedle lithiových.
Chcete vyzkoušet sodíkovo-iontovou baterii ve svém elektromobilu? Kontakt Kamada power pro vzorky, pomoc s návrhem nebo na míru řešení sodíkových iontových baterií.