Vyhledávání
Zavřete toto vyhledávací pole.

Aplikace a výhody sodíkových iontových baterií

Obsah

Úvod

V rychle se rozvíjejícím světě skladování energie se sodíkové baterie stávají slibnou alternativou k tradičním lithium-iontovým a olověným bateriím. S nejnovějším technologickým pokrokem a rostoucí poptávkou po udržitelných řešeních přinášejí sodíkové baterie jedinečné výhody. Vynikají vynikajícím výkonem při extrémních teplotách, působivými rychlostními schopnostmi a vysokými bezpečnostními standardy. Tento článek se zabývá zajímavými aplikacemi sodíko-iontových baterií a zkoumá, jak by mohly nahradit olověné baterie a částečně nahradit lithium-iontové baterie ve specifických scénářích - to vše při nabídce nákladově efektivního řešení.

Kamada Power je Čína Výrobci sodíkových iontových baterií, která nabízí Prodej sodíkových iontových baterií a 12V 100Ah sodíkovo-iontová baterie12V 200Ah sodíkoiontová baterie, podpora přizpůsobené nanobaterie napětí (12V, 24V, 48V), kapacita (50Ah, 100Ah, 200Ah, 300Ah), funkce, vzhled atd.

1.1 Vícenásobné výhody sodíko-iontové baterie

Při porovnání s lithium-železo-fosfátovými (LFP) a ternárními lithiovými bateriemi vykazují sodíkové baterie směs silných stránek a oblastí, které je třeba zlepšit. Očekává se, že až se tyto baterie dostanou do masové výroby, zazáří díky výhodám v oblasti nákladů na suroviny, vynikajícímu zachování kapacity při extrémních teplotách a výjimečnému rychlostnímu výkonu. V současné době však mají nižší energetickou hustotu a kratší životnost cyklu, což jsou oblasti, které stále vyžadují zdokonalení. Navzdory těmto problémům sodíkové baterie překonávají olověné akumulátory ve všech ohledech a jsou připraveny je nahradit, jakmile se rozšíří výroba a sníží se náklady.

Srovnání výkonu sodíkových, lithium-iontových a olověných baterií

Funkce Sodíko-iontová baterie Baterie LFP Ternární lithiová baterie Olověný akumulátor
Hustota energie 100-150 Wh/kg 120-200 Wh/kg 200-350 Wh/kg 30-50 Wh/kg
Životní cyklus 2000+ cyklů Více než 3000 cyklů Více než 3000 cyklů 300-500 cyklů
Průměrné provozní napětí 2.8-3.5V 3-4.5V 3-4.5V 2.0V
Výkon při vysokých teplotách Vynikající Špatný Špatný Špatný
Výkon při nízkých teplotách Vynikající Špatný Spravedlivé Špatný
Rychlé nabíjení Vynikající Dobrý Dobrý Špatný
Bezpečnost Vysoká Vysoká Vysoká Nízká
Tolerance nadměrného vybití Vybití na 0V Špatný Špatný Špatný
Náklady na suroviny (při 200 tisících CNY/tunu pro uhličitan lithný) 0,3 CNY/Wh (po splatnosti) 0,46 CNY/Wh 0,53 CNY/Wh 0,40 CNY/Wh

1.1.1 Vynikající zachování kapacity sodíkové baterie při extrémních teplotách

Sodíkovo-iontové baterie jsou šampiony, pokud jde o extrémní teploty, a účinně pracují při teplotách od -40 °C do 80 °C. Při vysokých teplotách (55 °C a 80 °C) se vybíjejí při více než 100% své jmenovité kapacity a při teplotě -40 °C si stále zachovávají více než 70% své jmenovité kapacity. Podporují také nabíjení při -20 °C s účinností téměř 100%.

Z hlediska výkonu při nízkých teplotách překonávají sodíkové baterie LFP i olověné baterie. Při teplotě -20 °C si sodíkové baterie zachovávají přibližně 90% své kapacity, zatímco kapacita LFP baterií klesá na 70% a olověných baterií na pouhých 48%.

Vybíjecí křivky sodíkových baterií (vlevo), LFP baterií (uprostřed) a olověných baterií (vpravo) při různých teplotách

Vybíjecí křivky sodíkových baterií (vlevo), LFP baterií (uprostřed) a olověných baterií (vpravo) při různých teplotách

1.1.2 Výjimečná rychlost sodíkové baterie

Sodíkové ionty se díky menšímu Stokesovu průměru a nižší solvatační energii v polárních rozpouštědlech mohou pochlubit vyšší vodivostí elektrolytu ve srovnání s ionty lithia. Stokesův průměr je mírou velikosti koule v kapalině, která se usazuje stejnou rychlostí jako částice; menší průměr umožňuje rychlejší pohyb iontů. Nižší solvatační energie znamená, že sodíkové ionty se mohou snadněji zbavovat molekul rozpouštědla na povrchu elektrody, což zvyšuje difúzi iontů a urychluje jejich kinetiku v elektrolytu.

Srovnání velikostí solvatovaných iontů a solvatačních energií (KJ/mol) sodíku a lithia v různých rozpouštědlech

Srovnání velikostí solvatovaných iontů a solvatačních energií sodíku a lithia v různých rozpouštědlech

Tato vysoká vodivost elektrolytu vede k působivému rychlostnímu výkonu. Sodíkovo-iontový akumulátor lze nabít až 90% za pouhých 12 minut - rychleji než lithium-iontové i olověné akumulátory.

Srovnání výkonu při rychlém nabíjení

Typ baterie Doba nabíjení na kapacitu 80%
Sodíko-iontová baterie 15 minut
Ternární lithium 30 minut
Baterie LFP 45 minut
Olověný akumulátor 300 minut

1.1.3 Vynikající bezpečnostní vlastnosti sodíkové baterie v extrémních podmínkách

Lithium-iontové baterie mohou být náchylné k tepelnému vybití za různých podmínek, jako je mechanické zneužití (např. rozdrcení, proražení), elektrické zneužití (např. zkraty, přebíjení, nadměrné vybíjení) a tepelné zneužití (např. přehřátí). Pokud vnitřní teplota dosáhne kritického bodu, může vyvolat nebezpečné vedlejší reakce a způsobit nadměrné zahřátí, což vede k tepelnému vybití.

Naproti tomu sodíkové baterie nevykazují v bezpečnostních testech stejné problémy s tepelným vyčerpáním. Prošly hodnocením na přebíjení/vybíjení, vnější zkraty, stárnutí při vysokých teplotách a testy zneužití, jako je drcení, proražení a vystavení ohni, aniž by hrozilo riziko spojené s lithium-iontovými bateriemi.

Výsledky bezpečnostních testů sodíkové baterie Kamada Power

2.2 Nákladově efektivní řešení pro různé aplikace, rozšiřující tržní potenciál

Sodíko-iontové baterie září z hlediska nákladové efektivity v různých aplikacích. V několika oblastech překonávají olověné baterie, což z nich činí atraktivní náhradu na trzích, jako jsou malé napájecí systémy pro dvoukolky, automobilové start-stop systémy a telekomunikační základnové stanice. Se zlepšením cyklických parametrů a snížením nákladů díky masové výrobě by sodíkové baterie mohly také částečně nahradit baterie LFP v elektromobilech třídy A00 a ve scénářích skladování energie.

Aplikace sodíkoiontové baterie

  • Malé napájecí systémy pro dvoukoláky: V porovnání s olověnými bateriemi mají sodíkové baterie lepší náklady na životní cyklus a hustotu energie.
  • Automobilové systémy Start-Stop: Jejich vynikající výkon při vysokých a nízkých teplotách spolu s vynikající životností cyklu dobře vyhovují požadavkům na start-stop v automobilovém průmyslu.
  • Telekomunikační základnové stanice: Díky vysoké bezpečnosti a odolnosti proti nadměrnému vybití jsou sodíkové baterie ideální pro udržení napájení během výpadků.
  • Skladování energie: Sodíkové baterie jsou vhodné pro aplikace skladování energie díky své vysoké bezpečnosti, vynikajícím teplotním vlastnostem a dlouhé životnosti.
  • Elektrická vozidla třídy A00: Poskytují nákladově efektivní a stabilní řešení, které splňuje požadavky na hustotu energie pro tato vozidla.

2.2.1 Elektrická vozidla třídy A00: Řešení problému kolísání cen LFP v důsledku nákladů na suroviny

Elektromobily třídy A00, známé také jako mikromobily, jsou navrženy tak, aby byly cenově výhodné a měly kompaktní rozměry, takže se skvěle hodí pro pohyb v dopravě a hledání parkovacích míst v přeplněných oblastech.

U těchto vozidel jsou náklady na baterie významným faktorem. Cena většiny vozů třídy A00 se pohybuje mezi 30 000 a 80 000 CNY a je zaměřena na trh citlivý na cenu. Vzhledem k tomu, že baterie tvoří podstatnou část nákladů na vozidlo, jsou stabilní ceny baterií pro prodej klíčové.

Tato mikromobily mají obvykle dojezd pod 250 km, jen malé procento z nich nabízí dojezd až 400 km. Vysoká energetická hustota tedy není primárním problémem.

Sodno-iontové baterie mají stabilní náklady na suroviny, protože se opírají o uhličitan sodný, který je v porovnání s bateriemi LFP hojně rozšířen a méně podléhá cenovým výkyvům. Jejich hustota energie je konkurenceschopná pro vozidla třídy A00, což z nich činí nákladově efektivní volbu.

2.2.2 Trh s olověnými akumulátory: 2.2.2 Trh se sodíkovými bateriemi, který je připraven na výměnu

Olověné baterie se používají především ve třech oblastech: malé napájecí systémy pro dvoukolová vozidla, automobilové start-stop systémy a záložní baterie pro telekomunikační základnové stanice.

  • Malé napájecí systémy pro dvoukolky: V porovnání s olověnými akumulátory mají sodíkové baterie vynikající výkon, delší životnost a vyšší bezpečnost.
  • Automobilové systémy Start-Stop: Díky vysoké bezpečnosti a rychlému nabíjení jsou sodíkové baterie ideální náhradou olověných baterií v systémech start-stop.
  • Telekomunikační základnové stanice: V porovnání s olověnými akumulátory poskytují sodíkové baterie lepší výkon z hlediska odolnosti při vysokých a nízkých teplotách, nákladové efektivity a dlouhodobé bezpečnosti.

Sodíkové baterie překonávají olověné baterie ve všech ohledech. Schopnost efektivně pracovat při extrémních teplotách spolu s vyšší hustotou energie a cenovými výhodami staví sodíkové baterie do pozice vhodné náhrady olověných akumulátorů. Očekává se, že sodíko-iontové baterie budou dominovat s tím, jak se bude technologie vyvíjet a jak se bude zvyšovat nákladová efektivita.

Závěr

Hledání inovativních řešení pro skladování energie pokračuje, Sodíkovo-iontová baterie vyniká jako všestranná a cenově výhodná volba. Jejich schopnost dobře fungovat v širokém rozsahu teplot v kombinaci s působivými rychlostními schopnostmi a vylepšenými bezpečnostními funkcemi je staví do pozice silného konkurenta na trhu s bateriemi. Ať už jde o napájení elektromobilů třídy A00, náhradu olověných baterií v malých napájecích systémech nebo podporu telekomunikačních základnových stanic, sodíkové baterie nabízejí praktické a perspektivní řešení. S pokračujícím pokrokem a potenciálním snížením nákladů díky masové výrobě bude sodíko-iontová technologie hrát klíčovou roli při utváření budoucnosti skladování energie.

Komentáře

Další blogy

Další poznatky a trendy v oblasti lithiových baterií získáte z našeho blogu.

Jak dlouho vydrží 100kWh baterie?

Jak dlouho vydrží 100kWh baterie? Přemýšlíte o pořízení velké baterie pro svou firmu? Třeba něco jako 100 kilowatthodin (kWh)? To je fantastický nápad! Stále více podniků přidává baterie. Proč? Abyste ušetřili peníze za elektřinu, mohli svítit, když vypadne proud, nebo využívat čistější energii.

Přečtěte si více "

Jak dlouho může golfový vozík stát, aniž by byl řízen?

Nechali jste někdy svůj golfový vozík chvíli stát? Možná je to zimou nebo jen náročným životním obdobím. To se stává! Ale pravděpodobně si říkáte: "Jak dlouho je to opravdu v pořádku? Zničí se mi baterie?" Tato baterie je klíčem k tomu, aby váš elektrický golfový vozík fungoval správně! Když ji ignorujete, když je váš vozík zaparkovaný příliš dlouho.

Přečtěte si více "

Je 10kWh baterie pro váš dům dostatečná?

Je 10kWh baterie pro váš dům dostatečná? Přemýšlíte o domácí baterii? Stačí vám 10 kilowatthodin (kWh)? To záleží na vaší domácnosti a na tom, k čemu baterii potřebujete. Chcete napájet všechno ve svém domě, nebo jen důležité věci (jako je lednička, některá světla a internet), když je elektřina vypnutá?

Přečtěte si více "
logo kamada power

Shrňte své podnikání tak, aby se návštěvník mohl seznámit s vaší nabídkou na kterékoli stránce vašeho webu.

Spojte se s námi

123 Main Street
New York, NY 10001

© 2025 Všechna práva vyhrazena.

Dotaz

Náš tým vám zašle nejlepší nabídku do 20 minut.