Новости

Согласно отчету Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), натрий-ионные батареи (SIB) могут стать перспективной альтернативой литий-ионным батареям (LIB), позволяющей снизить затраты.

АгентствоНатрий-ионные батареи: технологический обзорВ отчете говорится, что аргументы в пользу натрий-ионных аккумуляторов (SIB) впервые стали актуальными в 2021 году, когда цены на карбонат лития начали стремительно расти, но поскольку цены на литий с тех пор снизились, остается неясным, станут ли натрий-ионные аккумуляторы более дешевой альтернативой литий-ионным аккумуляторам в долгосрочной перспективе.

Однако в отчете добавляется, что натрий-ионные аккумуляторы (SIB) могут сохранить конкурентное преимущество перед литий-ионными аккумуляторами (LIB), поскольку некоторые производители ожидают, что стоимость элементов SIB снизится до 40 долларов за кВт⋅ч после наращивания объемов производства.

Натрий-ионные аккумуляторы обладают потенциальным преимуществом перед литий-ионными аккумуляторами благодаря распространенности и доступности натрия, материала, который значительно дешевле лития. По данным IRENA, цена карбоната натрия в период с 2020 по 2024 год колебалась от 100 до 500 долларов за тонну, в то время как цена карбоната лития за тот же период времени составляла от 6000 до 83 000 долларов за тонну.

Кроме того, натрий примерно в 1000 раз более распространен, чем литий, в земной коре и примерно в 60 000 раз более распространен в океанах, что побудило IRENA предположить, что натриевые литий-ионные аккумуляторы могут помочь снизить давление на цепочку поставок и диверсифицировать рынок батарей, особенно в условиях роста использования электромобилей, на долю которых, как ожидается, к 2050 году придется 90% автомобильного транспорта.

Агентство также предложило использовать в конструкции натрий-ионных аккумуляторов более доступные материалы, такие как более дешевые катодные материалы, например, марганец и железо, а также алюминиевые коллекторы вместо медных, как в литий-ионных аккумуляторах.

В отчете также отмечается, что натрий-ионные аккумуляторы обладают преимуществом более высокого потенциала снижения затрат по сравнению с литий-ионными аккумуляторами, поскольку технология до сих пор находится на начальной стадии развития. Ожидается, что в этом году производственная мощность натрий-ионных аккумуляторов достигнет 70 ГВт·ч, преимущественно в Китае, где доминируют катодные системы на основе слоистых оксидов металлов.

Хотя ожидается, что к концу десятилетия производственная мощность вырастет до 400 ГВт·ч в год, IRENA отмечает, что сохраняется неопределенность в отношении будущего проникновения на рынок солнечных натриевых батарей, поскольку прогнозы спроса из разных источников варьируются от 50 ГВт·ч до 600 ГВт·ч в год к концу десятилетия.

Помимо электромобилей, IRENA утверждает, что натрий-ионные аккумуляторы (SIB) обладают большим потенциалом в стационарных крупномасштабных системах хранения энергии, поскольку они предлагают перспективные функции безопасности, хорошую производительность в широком диапазоне температур и конкурентоспособный срок службы. SIB также могут играть особенно важную роль в условиях низких и высоких температур благодаря своей безопасности, где они могут превосходить литий-ионные аккумуляторы (LIB).

IRENA добавляет, что, хотя потенциал SIB значителен, будущее развертывание мощностей остается неясным, поскольку существуют проблемы, связанные с обеспечением достаточного спроса и надежной цепочки поставок. Агентство также подчеркивает, что SIB не следует рассматривать как полную замену LIB, а скорее как дополнительную технологию, которая может помочь смягчить некоторые проблемы устойчивости и доступности, связанные с цепочкой поставок батарей.

«Долгосрочный успех натрий-ионных аккумуляторов, вероятно, будет зависеть от ряда факторов, включая стоимость и доступность материалов», — заключает отчет. «Узкие места в цепочке поставок лития, дефицит лития или более высокая стоимость лития, скорее всего, приведут к увеличению доли натрий-ионных аккумуляторов на рынке, в то время как дальнейшее снижение стоимости литий-ионных аккумуляторов, вероятно, окажет негативное влияние на спрос на натрий-ионные аккумуляторы».