Trois voies techniques pour la concurrence des piles au sodium

À cet égard, Zhang Xiang, professeur invité à l'Institut des sciences et technologies du fleuve Jaune et analyste automobile, a déclaré que le système de l'industrie des batteries au sodium en est aux premiers stades de la commercialisation et que le modèle de concurrence doit être suivi. Les grandes entreprises concernées ont encore un avantage de pionnier.

Trois itinéraires techniques pour les piles au sodium

L'attention portée par l'industrie aux piles au sodium augmente de jour en jour. D'une part, dans le cadre de l'objectif "double carbone", la conservation de l'énergie, la réduction des émissions et le développement de l'énergie propre sont les exigences inévitables et l'orientation de la transformation de la stratégie énergétique de la Chine ;

D'autre part, le prix du carbonate de lithium est élevé, et le coût en amont a fortement augmenté à court terme, ce qui comprimera encore les marges bénéficiaires des secteurs intermédiaires et en aval. Il est imminent de trouver des matériaux alternatifs, ce qui a accéléré la recherche et la mise en place d'entreprises sur l'industrialisation des batteries au sodium.

Au stade initial de l'industrialisation, le choix des itinéraires techniques des entreprises concernées détermine dans une certaine mesure le futur modèle de concurrence sur le marché. Il existe actuellement trois voies techniques de sélection des matériaux cathodiques pour les batteries au sodium, principalement les oxydes en couches, le bleu de Prusse (blanc) et les polyanions.

Il est entendu que les oxydes en couches sont axés sur la densité énergétique, le bleu de Prusse (blanc) sur le faible coût et les polyanions sur la durée de vie. Les experts de l'industrie ont dit un jour que le processus des oxydes stratifiés était mûr, que son déroulement était similaire à celui des équipements et des matériaux ternaires pour les batteries au lithium. Les entreprises de soutien sont essentiellement des fabricants matures de matériaux cathodiques ternaires qui peuvent fournir des échantillons et des matières premières pour la production de masse avec une bonne cohérence et des performances stables. C'est la solution privilégiée pour l'industrialisation dans un avenir proche.

Le coût par wattheure de la cathode à l'oxyde de sodium est inférieur à celui de la cathode au phosphate de fer-lithium. L'objectif initial de l'industrialisation des batteries au sodium est de réduire les coûts, de sorte que le marché rentable de son principal substitut, le stockage de l'électricité et de l'énergie, chevauche celui du phosphate de fer lithié. Dans le scénario du marché de la petite puissance et de la performance du coût de l'énergie, la voie de l'oxyde stratifié devrait former un avantage concurrentiel différencié basé sur son taux plus élevé et ses avantages de performance à basse température par rapport au phosphate de fer-lithium.

En comparaison, les composés de bleu de Prusse sont peu coûteux, ont un large espace de développement, une tension élevée et une capacité réversible. En raison de la facilité de préparation et de la disponibilité des matières premières, ainsi que de la démonstration de la batterie HiNa, les oxydes en couches se développent actuellement rapidement. En termes de coût et de densité énergétique, une fois que le matériau bleu de Prusse aura atteint une certaine maturité, les performances en termes de coût seront plus élevées et la croissance s'accélérera.

Les experts estiment généralement que, bien que le temps d'industrialisation des trois voies techniques des piles au sodium soit séquentiel, la question de savoir qui pourra s'implanter solidement sur le marché dépend du moment où chaque technologie pourra surmonter son propre goulet d'étranglement. Le premier à réaliser l'industrialisation n'est pas le vainqueur final, tout comme le lithium ternaire a été le premier à être produit en masse, mais le phosphate de fer lithié est le retardataire.

Les fabricants de piles au lithium augmentent le nombre de piles au sodium

Bien que les trois voies techniques des piles au sodium aient leurs propres avantages et inconvénients, l'industrie pense que les piles au sodium et les piles au lithium avec des voies cathodiques différentes coexisteront à l'avenir, et que chacune a ses propres avantages et scénarios d'application. À court terme, les deux se complètent et communiquent entre eux.

Qi Haishen, président de The Solar Tech à Pékin, a déclaré que les lignes de produits de l'électrolyte de sodium et de l'électrolyte de lithium sont compatibles, que la formule du produit est également similaire et que les fabricants concernés peuvent rapidement transférer leur capacité de production vers les produits de batteries au sodium. C'est précisément en raison de la possibilité de changer de ligne de produits que les entreprises de batteries au lithium augmentent actuellement leur déploiement de batteries au sodium.

Du point de vue des types d'entreprises qui déploient des matériaux cathodiques, les start-ups de batteries au sodium et les entreprises traditionnelles de batteries au lithium, qui disposent d'une technologie de pointe et d'une riche expérience en matière de production standardisée, accélèrent le développement et l'industrialisation des matériaux cathodiques pour batteries au sodium. D'un point de vue technique, la stratégie de recherche et de développement de la cathode à oxyde stratifié sodium-électrique est similaire à celle du matériau ternaire lithium-ion, et la densité énergétique est relativement élevée.

La structure cristalline des oxydes stratifiés est similaire à celle des matériaux ternaires des piles au lithium, et leur processus de fabrication est également très proche de celui des piles au lithium. pile ternaire au lithium Les fabricants peuvent donc procéder à un transfert de technologie. Les fabricants engagés dans la production de matériaux ternaires ont plus d'avantages en termes d'accumulation de technologie et de chaîne d'approvisionnement dans la voie de l'oxyde stratifié. Par conséquent, les leaders traditionnels de la cathode ternaire ont tracé la voie de l'oxyde stratifié, ce qui accélère l'industrialisation du matériau.

Processus d'industrialisation des piles au sodium

Récemment, de nombreuses entreprises telles que l'une des les 10 premiers fabricants de batteries lithium-ion CATL, HiNa Battery, Transimage TECH et MALION ont indiqué que la production de masse et l'industrialisation des batteries au sodium seront réalisées en 2023. 2023 pourrait devenir la première année d'industrialisation des batteries au sodium.

Par exemple, Huang Qisen, vice-président de l'Institut de recherche CATL, a déclaré récemment que les batteries au sodium de CATL peuvent généralement répondre aux besoins des modèles dont l'autonomie est inférieure à 400 kilomètres. Selon le calendrier de CATL, la production de masse de batteries sodium-ion sera réalisée l'année prochaine. Bien que les principales entreprises promeuvent le processus d'industrialisation, les initiés de l'industrie ont encore certaines inquiétudes quant à l'industrialisation des batteries au sodium.

Il est difficile d'assurer une véritable industrialisation, en grande partie parce que les matériaux cathodiques n'ont pas encore atteint une production de masse et une production stable. L'orientation actuelle des entreprises de production d'énergie nouvelle est encore principalement basée sur les matériaux. À l'heure actuelle, les entreprises chinoises se concentrent principalement sur la production et la fabrication à petite échelle. Qu'il s'agisse de polyanion ou d'oxyde stratifié, il n'existe actuellement aucun moyen de produire en masse au niveau du laboratoire.

À l'heure actuelle, le développement des piles au sodium doit principalement résoudre le problème du coût élevé et améliorer la durée de vie. Le moment de l'industrialisation et de la production à grande échelle n'est pas encore venu. Après la promotion de petits lots, une certaine capacité de production peut être progressivement libérée au cours des deux ou trois prochaines années, et les performances en matière de coûts seront également mises en évidence. Toutefois, dans le processus de promotion progressive de l'industrialisation, les sociétés cotées en bourse peuvent d'abord essayer de promouvoir l'application des piles au sodium dans les scénarios de petite puissance.

L'industrialisation des piles au sodium doit être ajustée en fonction des scénarios d'application réels, et l'application et la promotion de scénarios diversifiés doivent faire l'objet de percées. Les différentes matières premières et les produits intermédiaires devraient avoir des normes relativement uniformes pour faciliter l'expansion des chaînes industrielles en amont et en aval.

Dans le contexte des prix élevés du lithium, l'avantage en termes de coûts d'installation des batteries au sodium au stade initial de l'industrialisation est évident, et compte tenu du fait que le modèle de concurrence dans ce scénario est relativement fragmenté et peut éviter la concurrence avec les géants traditionnels des batteries au lithium, certaines entreprises de batteries au sodium ont une forte certitude de croissance et devraient être les premières à s'implanter dans le scénario de la petite puissance.