Úvod
12 V sodíkovo iónová batéria sa v týchto dňoch dostáva viac pozornosti v oblasti skladovania energie. Vzhľadom na rastúce ceny, neisté dodávateľské reťazce a všetky tie environmentálne problémy spojené s lítium-iónovými batériami sa teraz mnohí výrobcovia obracajú k lepším možnostiam. Sodíkovo-iónové batérie sú lacnejšie, využívajú látky, ktoré sú všade dostupnejšie, a bezpečnejšie na manipuláciu - začínajú byť skutočným prísľubom pre použitie v automobiloch.
V tomto článku rozoberieme reálnu úlohu, ktorú by sodíkovo-iónová batéria mohla zohrávať v automobiloch. Preberáme, kam sa hodí, ako sa vyvíja z technického hľadiska, kedy by sa mohla rozšíriť a čo by si mali kupujúci B2B všimnúť, ak chcú byť vpredu v hre.
12V 100Ah sodíkovo iónová batéria
12V 200Ah sodíkovo iónová batéria
Koho by mali zaujímať sodíkovoiónové batérie v automobiloch?
Kto sú kľúčoví rozhodovatelia B2B?
Výrobcovia OEM, novšie začínajúce spoločnosti vyrábajúce elektromobily, integrátori Tier 1 a tí, ktorí budujú ekologické vozové parky, sledujú sodíkové ióny. Keďže priestor EV sa rozdelil na mnoho typov, ľudia z oblasti zásobovania a produktové tímy prehodnocujú chemické látky, ktoré im lepšie zodpovedajú novým modelom.
Kto sú nepriamo dotknuté skupiny koncových používateľov?
Aj keď túto technológiu využívajú najmä podniky, veľký prínos by z nej mohli mať aj ďalší ľudia - napríklad posádky vozidiel na zdieľanie jazdy, doručovatelia, manažéri verejnej dopravy a ekologicky zmýšľajúci vodiči v mestách. Úspora ceny a manipulácia s teplom sodíkových iónových batérií sa hodí pre praktických ľudí.
Pre aké typy automobilov sú vhodné sodíkovoiónové batérie?
Čo presne sú ľahké elektrické vozidlá (LEV) a prečo sú vhodné?
Typy LEV, ako sú e-rikše, mikromobily, vozíky na miestne použitie, rv, skútre alebo dokonca tie malé NEV - nepotrebujú veľký dojazd ani rýchlosť. Tieto autá jazdia na krátkych mestských trasách a sodíkovo-iónová batéria s tým dobre spolupracuje. Ich energetické potreby sa zhodujú s tým, čo poskytujú sodíkovo-iónové batérie.
A čo nízkorýchlostné a úžitkové vozidlá?
Komunálne vozidlá - myslite na smetiarske autá, malé mestské dodávky, skladové vysokozdvižné vozíky a údržbárske jednotky - jazdia každý deň po stanovených trasách. Sodíkovo-iónové batérie dobre zvládajú chlad, vydržia viac ako 3 000 cyklov a nepotrebujú veľa chladenia, čo vozové parky teší, pretože sa tým znižuje údržba.
Môže sodík-ión pomôcť hybridným elektrickým vozidlám (HEV)?
Vozidlá HEV stále využívajú najmä benzínové motory, ale majú aj pomocné batérie. Sodíkovo-iónové batérie sa na tieto úlohy mikro- a mild-hybridov dobre hodia. Rýchlo sa nabíjajú, ľahko sa neprehrievajú a poskytujú systémom bezpečnostnú podporu bez skutočného zásahu do výkonu.
V čom je sodíkovo-iónová batéria pre výkonné elektrické vozidlá nedostatočná?
Hustota energie v sodíkových iónových baleniach sa pohybuje od 100 do 160 Wh/kg. To nestačí pre veľké elektromobily, ktoré potrebujú viac ako 250 km alebo vysokú rýchlosť rozjazdu. Lítium-iónové batérie teda zatiaľ zostávajú kráľom v luxusných vozidlách a veľkých SUV. Neskôr by však ľudia mohli spojiť oba systémy do jedného.
Typy vozidiel a najlepšie chemické vlastnosti batérií
| Typ vozidla | Typický dojazd (míle) | Typická rýchlosť (mph) | Najlepší typ batérie | Prečo sa hodí |
|---|
| E-rikše a mikrobusy | 30-60 | 15-25 | Sodíkové ióny | Stredný rozsah, cenovo dostupné, dobré v chlade |
| Nízkorýchlostné vozidlá v susedstve | 40-70 | 25-35 | Sodíkové ióny | Predvídateľné trasy, trvanlivé, nákladovo efektívne |
| Hybridné elektrické vozidlá | 300+ (spolu) | 60-90 | Lítium-iónová + sodíková | Bezpečnosť + úspora nákladov vďaka duálnym systémom |
| Vysoko výkonné elektrické vozidlá | 250+ | 60+ | Lítium-iónové | Vysoké nároky na energiu a výkon |
Prečo výrobcovia automobilov skúmajú technológie sodíkových iónových batérií práve teraz?
Prečo je dôležitá dostupnosť surovín?
Sodík sa vyskytuje takmer všade - v morskej vode a bežných horninách. Nespôsobuje také banské neporiadky ako lítium a kobalt. Vďaka tomu sú dodávateľské reťazce menej rizikové a ceny stabilnejšie.
Prečo je tepelná bezpečnosť taká dôležitá?
Tieto batérie sa len tak ľahko nezapália. To znamená, že nie sú potrebné žiadne náročné chladiace systémy, rýchlejšie schvaľovanie a menej obáv z požiaru. Vozové parky to majú rady, pretože získajú bezpečnejšie a jednoduchšie nastavenie batérií.
Prečo sú náklady také dôležité na rozvíjajúcich sa trhoch?
Miesta ako južná Ázia, Afrika a Latinská Amerika potrebujú vozidlá, ktoré nestojí majetok. Sodíkovo-iónové batérie môžu znížiť ceny balíkov až na 30%. To pomáha elektrickým vozidlám konkurovať lacným benzínovým jazdenkám, ktoré sú stále všade vonku.
Porovnanie nákladov na hrubé sodíkovo-iónové batérie NMC vs LFP
| Typ batérie | Náklady na suroviny v porovnaní s NMC | Náklady na balenie za kWh (USD) | Potreby chladenia | Typická životnosť cyklu (80% DoD) |
|---|
| Lítium-iónové (NMC) | Základné údaje | $100-130 | Vysoká | 1500-2000 cyklov |
| Lítium-iónové (LFP) | ~10-20% nižšia | $70-100 | Stredné | 4000-6000 cyklov |
| Sodíkové ióny | 20-40% nižšia | $80-120 | Nízka | 3000-4500 cyklov |
Kedy sa dostanú sodíkovoiónové batérie do masového používania v automobiloch?
Kedy budú pripravené komerčné modely?
Spoločnosti CATL a HiNa už majú pripravené články pre automobily a ich cieľom je zaviesť ich do roku 2025. JAC Motors predviedla sodíkovo-iónové auto a pilotné testy sa začali aj v Indii a Európe.
Kedy by mali výrobcovia začať s testovaním?
Ak sa chcú výrobcovia OEM zamerať na dodávkové elektromobily alebo mikromobily, mali by začať testovať už teraz. Rozbehnutie testov v rokoch 2024 až 2026 im umožní postupovať rýchlejšie ako ostatným v rovnakej hre.
Ako sú na tom sodíkovoiónové batérie z technického hľadiska v porovnaní s lítiovo-iónovými?
Ako sa dá porovnať energetická hustota a výkon?
- Sodíkové ióny: 100-160 Wh/kg
- LFP lítium-iónové: 180-210 Wh/kg
- Lítium-iónové NMC: 220-270 Wh/kg
Sodno-iónové nevyhrávajú v hustote, ale majú solídnu bezpečnosť, dlhú životnosť a výhodu v chladnom počasí.
Ako sa líši správanie pri nabíjaní?
Pri bežných teplotách sa nabíjajú dobre a pri mraze lepšie ako lítiové. To znižuje nároky na vymyslené tepelné systémy pre autá v chladných oblastiach.
Ako veľkosť a hmotnosť ovplyvňujú dizajn vozidla?
Balenia sodíkových iónov sú väčšie. Ale v nákladných dodávkach alebo elektromobiloch na lokálne použitie, kde je dostatok miesta, na veľkosti nezáleží.
Porovnanie technických parametrov lítium-iontových batérií vs LFP vs NMC
| Špecifikácia | Sodíkové ióny | LFP Lítium-iónové | NMC Lítium-iónové |
|---|
| Hustota energie (Wh/kg) | 100-160 | 180-210 | 220-270 |
| Životnosť cyklu (80% DoD) | 3000-4000 cyklov | 5000-6000 cyklov | 1500-2000 cyklov |
| Riziko tepelného úniku | Nízka | Stredné | Vysoká |
| Výkon pri nabíjaní za studena | Dobrý | Mierne | Chudobný |
A čo náklady v porovnaní s lítiovo-iónovými?
Ako vplýva chémia na cenu?
V sodíkovo-iontových batériách sa nepoužívajú vzácne kovy ako nikel, kobalt alebo lítium. To znižuje náklady na materiály. Pomáha aj menší počet chladiacich častí a jednoduché ovládanie batérie.
Koľko môžu výrobcovia OEM ušetriť na lacných elektrických vozidlách?
Pri menších modeloch elektromobilov by mohli náklady na batériu klesnúť o 10-30% pri použití sodíkových iónov v závislosti od toho, ako budú skonštruované a koľko sa ich vyrobí.
Akým výzvam čelia sodíkovoiónové batérie?
A čo kompromisy v oblasti hustoty energie?
Nižší energetický limit sodíkovo-iónové batérie znamená, že sa hodia pre elektromobily na krátke vzdialenosti alebo pomalšie vozidlá. Autá s dlhým dojazdom zatiaľ stále potrebujú lítium.
A čo balenie a systémové prispôsobenie?
Sodíkovo-iónové akumulátory sa do lithiových elektrických vozidiel nezmestia bez určitých úprav. Úzke priestory môžu vyžadovať úplnú zmenu dizajnu.
Aké bezpečnostné certifikáty sú potrebné?
Tieto batérie musia spĺňať požiadavky noriem UN38.3, ISO 26262 a ECE R100. Niektoré krajiny však ešte stále riešia špecifické pravidlá týkajúce sa sodíka.
Prínosy pre životné prostredie a udržateľnosť?
Aké materiály majú nižší vplyv na životné prostredie?
Sodík, mangán, železo - tie sa dajú ľahko získať a ťažiť s menšími škodami. Vynechávajú neporiadnejšie časti spojené s lítiom a kobaltom.
Ako je to s recykláciou?
Sodíkovo-iónové batérie sa ľahšie rozkladajú a majú vo vnútri menej toxických častí. Hoci recyklačné zariadenia stále rastú, ich základný chemický zloženie veľmi pomáha pri dlhodobom opätovnom použití.
Záver
Kamada Power Sodíkovo-iónová batéria plne nenahradia lítium-iónové batérie, ale určite ich pomôžu podporiť. Pre štartovacie elektromobily, mestské vozové parky, vozidlá RV a LEV ponúkajú inteligentnú kombináciu hodnoty, bezpečnosti a udržateľnosti.
Výrobcovia OEM a dodávatelia Tier 1, ktorí sa do toho pustia včas, môžu získať náskok na novších trhoch s elektrickými vozidlami. Postupom času, sodíkovo-iónová batéria môžu byť vo vyvážených batériových zostavách vedľa seba s lítiovými.
Chcete vyskúšať sodíkovo-iónové batérie vo svojom elektromobile? Kontaktujte spoločnosť Kamada power pre vzorky, pomoc pri navrhovaní alebo na mieru riešenia pre sodíkové iónové batérie.