Նատրիումի իոնային մարտկոցները բացում են էներգիայի պահպանման նոր ուղիներ

Լիթիումի մարտկոցները ամենուր տարածված են մեր աշխատանքում և կյանքում:Էլեկտրոնային սարքերից, ինչպիսիք են բջջային հեռախոսները և դյուրակիր համակարգիչները, մինչև նոր էներգիայի մեքենաներ, լիթիում-իոնային մարտկոցները հայտնաբերվում են բազմաթիվ սցենարներում:Իրենց փոքր չափերով, ավելի կայուն կատարողականությամբ և ավելի լավ վերամշակման շնորհիվ նրանք օգնում են մարդկանց ավելի լավ օգտագործել մաքուր էներգիան:
Վերջին տարիներին Չինաստանը մտել է աշխարհի առաջատար տեխնոլոգիաների հետազոտության և զարգացման, նյութերի պատրաստման, մարտկոցների արտադրության և նատրիումի իոնային մարտկոցների կիրառման ոլորտում:
Պահուստային մեծ առավելություն
Ներկայումս էլեկտրաքիմիական էներգիայի կուտակումը, որը ներկայացված է լիթիում-իոնային մարտկոցներով, արագացնում է դրա զարգացումը։Լիթիումի իոնային մարտկոցներն ունեն բարձր հատուկ էներգիա, հատուկ հզորություն, լիցքաթափման արդյունավետություն և ելքային լարում, ունեն երկար սպասարկման ժամկետ և փոքր ինքնալիցքաթափում, ինչը դրանք դարձնում է էներգիայի պահպանման իդեալական տեխնոլոգիա:Արտադրական ծախսերի կրճատմամբ լիթիում-իոնային մարտկոցները մեծ մասշտաբով տեղադրվում են էլեկտրաքիմիական էներգիայի պահպանման ոլորտում՝ աճի ուժեղ թափով։
Արդյունաբերության և տեղեկատվական տեխնոլոգիաների նախարարության տվյալների համաձայն՝ Չինաստանում նոր էներգիայի պահեստավորման նոր դրված հզորությունը 2022 թվականին տարեկան կտրվածքով ավելացել է 200%-ով: Ավելի քան 20 հարյուր մեգավատ մակարդակի նախագծերը հասել են ցանցին միացված աշխատանքի՝ լիթիումի մարտկոցով։ էներգիայի պահեստավորումը կազմում է ընդհանուր նոր տեղադրված հզորության 97%-ը:
«Էներգիայի պահպանման տեխնոլոգիան առանցքային օղակ է նոր էներգետիկ հեղափոխության կիրառման և իրականացման գործում:Ածխածնի երկակի թիրախային ռազմավարության համատեքստում Չինաստանի նոր էներգիայի պահեստավորումը արագ զարգացել է»:Եվրոպական գիտությունների ակադեմիայի ակադեմիկոս և Չինաստանի գիտության և տեխնոլոգիայի համալսարանի պրոֆեսոր Սուն Ցզինհուան հստակորեն հայտարարեց, որ նոր էներգիայի պահպանման ներկայիս իրավիճակում գերակշռում է «մեկ լիթիումը»:
Էլեկտրաքիմիական էներգիայի պահպանման բազմաթիվ տեխնոլոգիաների շարքում լիթիում-իոնային մարտկոցները գերիշխող դիրք են գրավել շարժական էլեկտրոնային սարքերում և նոր էներգիայի տրանսպորտային միջոցներում՝ կազմելով համեմատաբար ամբողջական արդյունաբերական շղթա:Սակայն, միեւնույն ժամանակ, ուշադրություն են գրավել նաեւ լիթիում-իոնային մարտկոցների թերությունները։
Ռեսուրսների սակավությունը դրանցից մեկն է։Փորձագետներն ասում են, որ գլոբալ տեսանկյունից լիթիումի պաշարների բաշխումը չափազանց անհավասար է, որտեղ մոտ 70%-ը բաշխված է Հարավային Ամերիկայում, իսկ Չինաստանի լիթիումի պաշարները կազմում են աշխարհի ընդհանուրի միայն 6%-ը:
Ինչպե՞ս զարգացնել էներգիայի պահպանման մարտկոցների տեխնոլոգիա, որը չի հենվում հազվագյուտ ռեսուրսների վրա և ունի ավելի ցածր ծախսեր:Նատրիումի իոնային մարտկոցներով ներկայացված էներգիայի պահպանման նոր տեխնոլոգիաների արդիականացման տեմպերը արագանում են:
Լիթիում-իոնային մարտկոցների նման, նատրիումի իոնային մարտկոցները երկրորդական մարտկոցներ են, որոնք հիմնված են նատրիումի իոնների վրա՝ դրական և բացասական էլեկտրոդների միջև շարժվելու համար՝ լիցքավորման և լիցքաթափման գործողությունները ավարտելու համար:Չինաստանի էլեկտրատեխնիկական ընկերության Էներգիայի պահպանման ստանդարտների կոմիտեի գլխավոր քարտուղար Լի Ցզյանլինն ասել է, որ գլոբալ մասշտաբով նատրիումի պաշարները զգալիորեն գերազանցում են լիթիումի տարրերը և լայնորեն տարածված են:Նատրիումի իոնային մարտկոցների արժեքը 30%-40%-ով ցածր է լիթիումային մարտկոցներից:Միևնույն ժամանակ, նատրիումի իոնային մարտկոցներն ունեն ավելի լավ անվտանգություն և ցածր ջերմաստիճանի արդյունավետություն, ինչպես նաև երկար ցիկլի կյանք, ինչը նրանց դարձնում է կարևոր տեխնոլոգիական ճանապարհ «մեկ լիթիումի գերիշխող» ցավի կետը լուծելու համար:
Արդյունաբերական լավ հեռանկարներ
Չինաստանը մեծ նշանակություն է տալիս նատրիումի իոնային մարտկոցների հետազոտմանը և կիրառմանը։2022 թվականին Չինաստանը կներառի նատրիումի իոնային մարտկոցներ Էներգետիկ ոլորտում գիտության և տեխնոլոգիաների նորարարության 14-րդ հնգամյա պլանում՝ աջակցելով նատրիումի իոնային մարտկոցների համար առաջադեմ տեխնոլոգիաների և հիմնական տեխնոլոգիական սարքավորումների հետազոտմանը և զարգացմանը:2023 թվականի հունվարին Արդյունաբերության և տեղեկատվական տեխնոլոգիաների նախարարությունը և վեց այլ գերատեսչություններ համատեղ հրապարակեցին Էներգետիկ էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության զարգացմանը նպաստելու վերաբերյալ ուղեցույցներ՝ պարզաբանելով նոր էներգիայի պահպանման մարտկոցների արդյունաբերականացման, հետազոտությունների և առաջընթացի տեխնոլոգիական առաջընթացի ամրապնդումը: տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են ծայրահեղ երկար կյանքի և բարձր անվտանգության մարտկոցների համակարգերը, լայնածավալ, մեծ հզորությամբ և արդյունավետ էներգիայի պահեստավորումը և արագացնելով նոր տեսակի մարտկոցների հետազոտությունն ու զարգացումը, ինչպիսիք են նատրիումի իոնային մարտկոցները:
Zhongguancun New Battery Technology Innovation Alliance-ի գլխավոր քարտուղար Յու Ցինջյաոն ասաց, որ 2023 թվականը հայտնի է որպես արդյունաբերության նատրիումի մարտկոցների «զանգվածային արտադրության առաջին տարի», և չինական նատրիումի մարտկոցների շուկան ծաղկում է:Ապագայում նատրիումի մարտկոցները հզոր հավելում կդառնան լիթիումային մարտկոցների տեխնոլոգիայի մի քանի ենթաոլորտներում, ինչպիսիք են երկու կամ երեք անիվներով էլեկտրական մեքենաները, կենցաղային էներգիայի պահեստավորումը, արդյունաբերական և առևտրային էներգիայի պահեստավորումը և նոր էներգիայի մեքենաները:
Այս տարվա հունվարին չինական «Jianghuai Yttrium» նոր էներգետիկ ավտոմեքենաների ապրանքանիշը մատակարարել է աշխարհում առաջին նատրիումի մարտկոցով մեքենան:2023 թվականին գործարկվեցին և վայրէջք կատարեցին CATL-ի նատրիումի իոնային մարտկոցների առաջին սերնդի բջիջները:Մարտկոցի բջիջը կարող է լիցքավորվել սենյակային ջերմաստիճանում 15 րոպե, մարտկոցի հզորությունը ավելի քան 80% է:Ոչ միայն ինքնարժեքն ավելի ցածր է, այլև արդյունաբերության շղթան կհասնի անկախ և վերահսկելի լիցքավորման:
Անցյալ տարեվերջին Էներգետիկայի ազգային վարչությունը հայտարարեց նոր էներգիայի պահեստավորման փորձնական ցուցադրական նախագծի մասին։Կարճ ցուցակում ընդգրկված 56 նախագծերի թվում կան նատրիումի իոնային մարտկոցների երկու նախագծեր:Չինաստանի մարտկոցների արդյունաբերության գիտահետազոտական ​​ինստիտուտի նախագահ Ու Հուի կարծիքով՝ նատրիումի իոնային մարտկոցների ինդուստրացման գործընթացը արագորեն զարգանում է։Ըստ հաշվարկների՝ մինչև 2030 թվականը էներգիայի պահեստավորման համաշխարհային պահանջարկը կհասնի մոտ 1,5 տերավատ ժամի (TWh), և ակնկալվում է, որ նատրիումի իոնային մարտկոցները զգալի տեղ կզբաղեցնեն շուկայում։«Ցանցային մակարդակի էներգիայի պահեստավորումից մինչև արդյունաբերական և առևտրային էներգիայի պահեստավորում, այնուհետև կենցաղային և շարժական էներգիայի պահեստավորում, էներգիայի պահպանման ողջ արտադրանքը ապագայում մեծապես կօգտագործի նատրիումի էլեկտրաէներգիա», - ասաց Վու Հուին:
Դիմումի երկար ճանապարհ
Ներկայումս նատրիումի իոնային մարտկոցները ուշադրության են արժանանում տարբեր երկրներից։«Nihon Keizai Shimbun»-ը մեկ անգամ հայտնել է, որ մինչև 2022 թվականի դեկտեմբերին Չինաստանի արտոնագրերը նատրիումի իոնային մարտկոցների ոլորտում կազմում են աշխարհի ընդհանուր արդյունավետ արտոնագրերի ավելի քան 50%-ը, իսկ Ճապոնիան, ԱՄՆ-ը, Հարավային Կորեան և Ֆրանսիան համապատասխանաբար զբաղեցնում են երկրորդից հինգերորդ տեղը:Սուն Ցզինհուան ասաց, որ բացի Չինաստանից, որը հստակորեն արագացնում է նատրիումի իոնային մարտկոցների տեխնոլոգիայի առաջընթացը և լայնածավալ կիրառումը, շատ եվրոպական, ամերիկյան և ասիական երկրներ ներառել են նաև նատրիումի իոնային մարտկոցներ էներգիայի պահպանման մարտկոցների զարգացման համակարգում: