Tres vías técnicas para competir en la pila de sodio

A este respecto, Zhang Xiang, profesor visitante del Instituto de Ciencia y Tecnología del Río Amarillo y analista de automóviles, afirma que el sistema de la industria de baterías de sodio se encuentra en las primeras fases de comercialización, por lo que es necesario hacer un seguimiento del patrón de competencia. Las principales empresas del sector siguen teniendo la ventaja de ser las primeras.

Tres vías técnicas de las pilas de sodio

La atención de la industria de las baterías de sodio aumenta día a día. Por un lado, bajo el objetivo del "doble carbono", la conservación de la energía, la reducción de emisiones y el desarrollo de energías limpias son los requisitos inevitables y la dirección de transformación de la estrategia energética de China;

Por otra parte, el precio del carbonato de litio es elevado, y el coste de las fases anteriores ha aumentado bruscamente a corto plazo para comprimir aún más los márgenes de beneficio de las fases intermedias y posteriores. Es inminente encontrar materiales alternativos, lo que ha acelerado la investigación y la disposición de las empresas sobre la industrialización de las baterías de sodio.

En la fase inicial de industrialización, la elección de las rutas técnicas de las empresas pertinentes determina en cierta medida el futuro patrón de competencia del mercado. Actualmente existen tres rutas técnicas de selección de materiales catódicos para baterías de sodio, principalmente óxidos estratificados, azul de Prusia (blanco) y polianiones.

Se entiende que los óxidos estratificados se centran en la densidad energética; el azul de Prusia (blanco), en el bajo coste; y los polianiones, en la duración del ciclo. Los expertos de la industria dijeron una vez que el proceso de óxido estratificado está maduro, su flujo de proceso es similar al de los equipos y materiales ternarios para baterías de litio. Las empresas de apoyo son básicamente fabricantes maduros de materiales ternarios para cátodos que pueden suministrar muestras y materias primas para la producción en masa con buena consistencia y rendimiento estable. Es la solución preferida para la industrialización en un futuro próximo.

En comparación con el material de cátodo de fosfato de hierro y litio, el coste por vatio-hora del cátodo de óxido estratificado de sodio es inferior. La intención original de la industrialización de las baterías de sodio es reducir costes, por lo que el mercado rentable de su principal sustituto de potencia y almacenamiento de energía se solapa con el escenario del fosfato de hierro y litio. En el escenario del mercado de la pequeña potencia y el rendimiento del coste de la energía, se espera que la ruta del óxido estratificado forme una ventaja competitiva diferenciada basada en su mayor tasa y ventajas de rendimiento a baja temperatura que el fosfato de hierro y litio.

En comparación, los compuestos de azul de Prusia tienen bajo coste, amplio espacio de desarrollo y alto voltaje y capacidad reversible. Debido a la conveniencia de la preparación y a la fácil disponibilidad de las materias primas, y a la demostración de la Batería HiNa, los óxidos estratificados se están desarrollando actualmente con rapidez. En términos de coste y densidad energética, una vez que el material azul de Prusia esté relativamente maduro en el futuro, el rendimiento de costes será mayor, y el crecimiento se acelerará.

En general, los expertos opinan que, aunque el tiempo de industrialización de las tres rutas técnicas de las baterías de sodio es secuencial, quién pueda afianzarse en el mercado dependerá del momento en que cada tecnología pueda superar su propio cuello de botella. La ruta que realice primero la industrialización no es la ganadora final, igual que el litio ternario fue el primero en producirse en masa, pero el fosfato de hierro y litio es el más tardío.

Las empresas de baterías de litio aumentan la disposición de las baterías de sodio

Aunque las tres rutas técnicas de las baterías de sodio tienen sus propias ventajas e inconvenientes, la industria cree que las baterías de sodio y las de litio con diferentes rutas catódicas coexistirán en el futuro, y cada una tiene sus propias ventajas y escenarios de aplicación. A corto plazo, ambas se complementan y se comunican entre sí.

Qi Haishen, presidente de The Solar Tech de Pekín, afirma que las líneas de productos de electrolito de sodio y electrolito de litio son compatibles, y la fórmula del producto también es similar, por lo que los fabricantes pertinentes pueden cambiar rápidamente la capacidad de producción a productos de baterías de sodio. Precisamente por la capacidad de cambiar la línea de productos, las empresas de baterías de litio están aumentando actualmente su despliegue de baterías de sodio.

Desde el punto de vista de los tipos de empresas que utilizan materiales para cátodos, las nuevas empresas de baterías de sodio y las empresas tradicionales de baterías de litio, con una disposición tecnológica puntera y una rica experiencia en producción estandarizada, están acelerando el desarrollo y la industrialización de materiales para cátodos de baterías de sodio. Desde un punto de vista técnico, la estrategia de investigación y desarrollo del cátodo de óxido estratificado sódico-eléctrico es similar a la del material ternario de iones de litio, y la densidad energética es relativamente alta.

La estructura cristalina de los óxidos estratificados es similar a la de los materiales ternarios de las pilas de litio, y su proceso de fabricación también se solapa en gran medida con el de las pilas de litio. batería ternaria de litio electrodo catódico, por lo que los fabricantes pueden llevar a cabo la transferencia de tecnología. Los fabricantes que se dedican a la producción de materiales ternarios tienen más ventajas de acumulación de tecnología y cadena de suministro en la ruta del óxido estratificado. Por lo tanto, los líderes tradicionales de cátodos ternarios han trazado la ruta del óxido en capas, haciendo que la industrialización del material progrese más rápidamente.

Proceso de industrialización de las pilas de sodio

Recientemente, muchas empresas, como una de las 10 principales fabricantes de baterías de ión litio CATL, HiNa Battery, Transimage TECH y MALION han mencionado que la producción en masa y la industrialización de las baterías de sodio se llevarán a cabo en 2023. 2023 puede convertirse en el primer año de industrialización de las baterías de sodio.

Por ejemplo, Huang Qisen, vicepresidente del Instituto de Investigación CATL, declaró recientemente que las baterías de sodio de CATL pueden satisfacer en general las necesidades de los modelos con una autonomía inferior a 400 kilómetros. Según el calendario de CATL, la producción en masa de baterías de iones de sodio se alcanzará el año que viene. Aunque las principales empresas están promoviendo el proceso de industrialización, los conocedores del sector siguen teniendo ciertas dudas sobre la industrialización de las baterías de sodio.

Es difícil formar realmente la industrialización, una gran razón es que los materiales de cátodo de apoyo no han logrado realmente la producción en masa y la producción estable. La dirección actual de las nuevas empresas de energía sigue basándose principalmente en los materiales. En la actualidad, las empresas chinas se concentran principalmente en la producción y fabricación a pequeña escala. Tanto si se trata de polianión como de óxido estratificado, actualmente no hay forma de conseguir que el nivel de laboratorio se convierta en producción en masa.

En la actualidad, el desarrollo de las baterías de sodio necesita principalmente resolver el problema de su elevado coste y mejorar la vida útil. Aún no ha llegado el momento de la industrialización y la producción a gran escala. Tras la promoción de pequeños lotes, en los próximos dos o tres años se podrá liberar gradualmente una cierta capacidad de producción, y también se pondrá de relieve el rendimiento de los costes. Sin embargo, en el proceso de promoción gradual de la industrialización, las empresas cotizadas pueden intentar primero promover la aplicación de las baterías de sodio en escenarios de pequeña potencia.

La industrialización de las baterías de sodio debe ajustarse en combinación con los escenarios de aplicación reales, y la aplicación y promoción de escenarios diversificados requiere avances. Las diversas materias primas y productos intermedios deben tener normas relativamente uniformes para facilitar la expansión de las cadenas industriales ascendentes y descendentes.

Con el telón de fondo de los elevados precios del litio, la ventaja del coste instalado de las baterías de sodio en la fase inicial de industrialización es obvia, y teniendo en cuenta que el patrón de competencia en este escenario está relativamente fragmentado y puede evitar la competencia con los gigantes tradicionales de las baterías de litio, algunas empresas de baterías de sodio tienen la certeza de un fuerte crecimiento y se espera que sean las primeras en aterrizar en el escenario de la pequeña potencia.