จากการสะสมเทคโนโลยีและนโยบายอันเข้มงวด การผลิตแบตเตอรี่โซเดียมไอออนในประเทศของฉันจะเริ่มเร่งตัวขึ้นในปี 2022

อุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้าและการจัดเก็บพลังงานทั่วโลกกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ความต้องการแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งเป็นแบตเตอรี่ประเภทหลักเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม มีแบตเตอรี่โซเดียมไอออนที่มีต้นทุนต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียม ซึ่งอุตสาหกรรมกำลังจับตามองและนำมาใช้อย่างใกล้ชิด และคาดว่าจะ "สร้างกระแส" ในตลาดการจัดเก็บพลังงานและรถยนต์ไฟฟ้าความเร็วต่ำ

เมื่อเร็วๆ นี้ คณะกรรมการพัฒนาและปฏิรูปแห่งชาติ สำนักงานพลังงานแห่งชาติ กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และกระทรวงและคณะกรรมาธิการอื่นๆ อีกเก้าแห่ง ร่วมกันออก "แผนพัฒนาพลังงานหมุนเวียนห้าปี ฉบับที่ 14" และเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานความหนาแน่นพลังงานสูงอื่นๆ

เมื่อต้นเดือนสิงหาคมปีที่แล้ว กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศได้ประกาศว่าจะเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับโครงร่างในเอกสารนโยบาย เช่น แผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 14 และเริ่มตั้งแต่การส่งเสริมการวิจัยเทคโนโลยีขั้นสูง ปรับปรุงนโยบายสนับสนุน และพัฒนาแอปพลิเคชันในตลาด ปรับปรุงนโยบายอุตสาหกรรม และประสานงานและชี้นำการพัฒนาคุณภาพสูงของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ไอออนโซเดียม

ในเวลาเดียวกัน กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยียังระบุด้วยว่า จะดำเนินการตามโครงการสำคัญของ "เทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานและสมาร์ทกริด" ในช่วง "แผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ 5 ปี ฉบับที่ 14" และกำหนดให้เทคโนโลยีแบตเตอรี่โซเดียมไอออนเป็นภารกิจย่อยในการส่งเสริมการลดขนาดและต้นทุนของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนต่อไป เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม

ในความเป็นจริง เหตุผลที่ให้ความสนใจกับการนำแบตเตอรี่โซเดียมไอออนมาใช้ในอุตสาหกรรมเป็นอย่างมากนั้น เนื่องมาจากข้อได้เปรียบในด้านทรัพยากรที่มีมากมายและต้นทุนที่สูง

หลักการทำงานของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนนั้นคล้ายคลึงกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน โดยหลักแล้วแบตเตอรี่โซเดียมไอออนจะอาศัยการเคลื่อนที่ของไอออนโซเดียมระหว่างขั้วบวกและขั้วลบเพื่อชาร์จและปล่อยประจุ นอกจากนี้ยังสามารถใช้งานร่วมกับวัตถุดิบที่มีอยู่บางส่วนและอุปกรณ์การผลิตของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนได้อีกด้วย

จากมุมมองของการสำรอง สำรองทรัพยากรลิเธียมในเปลือกโลกมีเพียง 0.002% ซึ่งน้อยกว่าโซเดียมถึงหนึ่งในพัน และออสเตรเลีย ชิลี อาร์เจนตินา และประเทศอื่นๆ เป็นแหล่งผลิตหลักของโลก ทรัพยากรลิเธียมในประเทศมีกำลังการผลิตไม่เพียงพอและปัจจุบันต้องพึ่งพาการนำเข้าเป็นอย่างมาก

โซเดียมเป็นธาตุที่พบมากเป็นอันดับ 6 ในเปลือกโลก และมีการกระจายทางภูมิศาสตร์ที่สม่ำเสมอ จึงไม่เกิดวิกฤตทรัพยากรได้ง่าย ซึ่งทำให้สามารถหาสารประกอบไอออนโซเดียมได้ง่ายขึ้น และมีต้นทุนการแปรรูปต่ำกว่า

จากมุมมองของประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้า แบตเตอรี่โซเดียมไอออนมีประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าและความปลอดภัยที่ค่อนข้างเสถียร และมีช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง

จากมุมมองของความสามารถในการนำไปใช้ของสารประกอบโซเดียมไอออน ที่แรงดันไฟต่ำ อะลูมิเนียมจะไม่ผสมกับโซเดียม ดังนั้นขั้วบวกของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนจึงสามารถใช้ตัวเก็บกระแสไฟฟ้าอะลูมิเนียมได้ แทนที่จะใช้แต่ตัวเก็บกระแสไฟฟ้าที่เป็นทองแดงอย่างเดียว เช่น แบตเตอรี่ลิเธียม ซึ่งสามารถช่วยลดต้นทุนและน้ำหนักของแบตเตอรี่ได้

อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนมีปัญหา เช่น ความหนาแน่นของพลังงานต่ำ อายุการใช้งานสั้น และห่วงโซ่อุปทานและสถานการณ์การใช้งานที่ไม่สมบูรณ์แบบ เพื่อจุดประสงค์นี้ กลุ่ม "ผู้บุกเบิก" ในอุตสาหกรรมได้ออกเดินทางเพื่อสำรวจทุกวิถีทางแล้ว

ในแง่ของบริษัทแบตเตอรี่ ในปัจจุบัน บริษัทแบตเตอรี่ต่างๆ อาทิ Ningde Times, Xinwangda, Penghui Energy, Paineng Technology, Zhongke Haina, Lishen และบริษัทแบตเตอรี่รายอื่นๆ ได้สร้างเค้าโครงที่เกี่ยวข้องสำหรับแบตเตอรี่โซเดียมไอออนแล้ว

ในเดือนกรกฎาคม 2021 CATL เปิดตัวแบตเตอรี่โซเดียมไอออนรุ่นแรกที่มีความหนาแน่นพลังงานเซลล์เดียว 160Wh/kg ซึ่งสามารถชาร์จไฟฟ้าได้ 80% ใน 15 นาทีที่อุณหภูมิห้อง และมีการคงสภาพการคายประจุมากกว่า 90% ที่ -20°C อัตรา ความสนใจของอุตสาหกรรมต่อแบตเตอรี่โซเดียมไอออนเริ่มร้อนแรงขึ้นทันที

Xinwangda ได้ประกาศเพิ่มเติมว่าบริษัทมีสิทธิบัตรหลายฉบับ เช่น วิธีการเติมโซเดียมสำหรับแบตเตอรี่ไอออนโซเดียม แบตเตอรี่ไอออนโซเดียม และวิธีการเตรียมแบตเตอรี่

และความคืบหน้าของ Zhongke Hai Na ก็รวดเร็วขึ้น เมื่อเดือนมิถุนายนปีที่แล้ว ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่โซเดียมไอออนขนาด 1MWh ตัวแรกของโลกได้เปิดตัวขึ้น เมื่อปลายปีเดียวกันนั้น บริษัทได้ร่วมมือกับ Three Gorges Group และบรรลุความร่วมมือกับเมือง Fuyang เพื่อร่วมกันสร้างสายการผลิตแบตเตอรี่โซเดียมไอออนขนาดใหญ่สายแรก โดยวางแผนว่ากำลังการผลิตจะอยู่ที่ 5GWh โครงการนี้มีกำหนดจะเริ่มการผลิตในปีนี้

เป็นที่เข้าใจกันว่า Penghui Energy ได้ผลิตตัวอย่างแบตเตอรี่ไอออนโซเดียม (โดยใช้แคโทดโซเดียมฟอสเฟตและแอโนดระบบคาร์บอนแข็ง) ซึ่งอยู่ในระยะนำร่อง ผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ไอออนโซเดียมรุ่นแรกที่พัฒนาโดย Penghui Technology ก็ได้เสร็จสิ้นการทดสอบนำร่องแล้วเช่นกัน การผลิตแบตเตอรี่ทดลองและการผลิตจำนวนมากในระดับขนาดใหญ่ขององค์กรต่างๆ กำลังก้าวหน้าไปอย่างเป็นระเบียบ

นอกจากนี้ Battery China ยังได้รับทราบว่า CATL ได้เริ่มดำเนินการผลิตแบตเตอรี่โซเดียมไอออนในระดับอุตสาหกรรม และมีแผนที่จะก่อตั้งห่วงโซ่อุตสาหกรรมพื้นฐานในปี 2023

จากมุมมองของห่วงโซ่อุตสาหกรรม การนำแบตเตอรี่โซเดียมไอออนออกสู่เชิงพาณิชย์นั้นแยกจากการจัดหาวัสดุใหม่ไม่ได้เช่นกัน ในแง่ของวัสดุบวกและลบและอิเล็กโทรไลต์ บริษัทต่างๆ เช่น Dangsheng Technology, Polyfluoride, Huayang Co., Ltd., Yongtai Technology, Lianchuang Co., Ltd. และ Zhenhua New Materials ต่างก็วางแผนหรือดำเนินการแล้ว

ในฐานะบริษัทวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียมในประเทศชั้นนำแห่งหนึ่ง Dangsheng Technology และ Lishen Battery ได้ร่วมมือกันเพื่อเสริมสร้างความร่วมมือในสาขาเทคโนโลยีล้ำสมัยเช่น แบตเตอรี่โซเดียมไอออนและวัสดุหลัก

เมื่อพิจารณาจากความคืบหน้า พบว่าผลิตภัณฑ์โซเดียมเฮกซะฟลูออโรฟอสเฟตของบริษัทเคมีฟลูออรีน Polyfluoride ได้รับการจัดส่งเป็นชุดๆ แล้ว และกำลังมีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ NaFSI อยู่

Huayang ซึ่งถือหุ้นทางอ้อม 1.66% ใน Zhongke Haina มีแผนที่จะสร้างสายการผลิตวัสดุแบตเตอรี่โซเดียมไอออนขนาด 1,000 ตัน โดยเฟสแรกของโครงการได้เสร็จสมบูรณ์สำหรับการผลิตทดลองในช่วงปลายไตรมาสแรกของปี 2022 คาดว่าสายการผลิตแบตเตอรี่โซเดียมไอออนจะเริ่มดำเนินการในช่วงปลายไตรมาสที่สาม

Xiangfenghua ซึ่งเป็นบริษัทผู้ผลิตวัสดุขั้วบวกแบตเตอรี่ลิเธียม ได้พัฒนาวัสดุขั้วบวกคาร์บอนแข็งประสิทธิภาพสูงสำหรับแบตเตอรี่โซเดียมไอออน ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างการทดสอบโดยลูกค้าที่เกี่ยวข้อง

นอกจากนี้ Yongtai Technology ยังระบุว่ามีแผนที่จะลงทุนในโครงการที่มีผลผลิตวัสดุแบตเตอรี่โซเดียมไอออน 250 ตันต่อปี บริษัท Zhenhua New Materials และ Lianchuang Co., Ltd. ยังได้นำการวิจัยวัสดุและสารเติมแต่งที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่โซเดียมไอออนไปใช้... บริษัทที่เข้าร่วมโครงการยังคงขยายตัวต่อไป

ไม่เพียงเท่านั้น การก่อสร้างโครงการที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ไอออนโซเดียมยังเร่งตัวขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมา ในเดือนมีนาคม โครงการวางแผนแบตเตอรี่ไอออนโซเดียมที่ใหญ่ที่สุดของประเทศ ซึ่งก็คือโครงการพลังงานสะอาดซานซีซินหยาง ได้เข้าสู่ขั้นตอนการทดลองผลิต ในเดือนเมษายน สำนักงานก่อสร้างแห่งประเทศจีนและหน่วยงานอื่นๆ ได้ลงนามในสัญญากับเมืองเวินโจวเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์สายการผลิตแบตเตอรี่ไอออนโซเดียมขนาด 1 กิกะวัตต์ชั่วโมง จำนวน 5 รายการ ในเดือนมกราคม โครงการทดสอบนำร่องวัสดุแคโทดของแบตเตอรี่ไอออนโซเดียมและโครงการสายการทดลองเซลล์ของ Shanghai Purna Energy ก็ได้ลงนามไปแล้ว

ในเวลาเดียวกัน "เส้นทาง" นี้ยังดึงดูด "การลงทุน" เข้ามาอีกด้วย Zhongke Haina และ Zhongna Energy ได้รับการลงทุนจาก Hubble และ Country Garden ของ Huawei ตามลำดับ Na Innovation Energy และ CITIC Securities ลงนามข้อตกลงร่วมกันเพื่อส่งเสริมการนำวัสดุหลักและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องสำหรับแบตเตอรี่โซเดียมไอออนออกสู่ตลาด

วิสาหกิจในห่วงโซ่อุตสาหกรรมได้ทุ่มเทความพยายามของตน และผู้เข้าร่วมทั้งหมดได้เร่งดำเนินการ ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นถึงความหวังดีเกี่ยวกับแนวโน้มการพัฒนาอุตสาหกรรมของแบตเตอรี่โซเดียม-ไอออน ตามการวิเคราะห์ของ CICC ด้วยการแพร่หลายของการกักเก็บพลังงานและการใช้ไฟฟ้าในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลและยานพาหนะเชิงพาณิชย์ สถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันในด้านต้นทุน ความหนาแน่นของพลังงาน ความจุในการชาร์จอย่างรวดเร็ว อายุการใช้งาน และความปลอดภัยของแบตเตอรี่ โซลูชันทางเทคนิคต่างๆ เช่น "ลิเธียมไอออน" "โซเดียมไอออน" และ "โซเดียมไอออน + ลิเธียมไอออน" เหมาะสมกว่าสำหรับความต้องการของสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน

สำหรับสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องนั้น Hu Yongsheng ผู้ก่อตั้ง Zhongke Haina เชื่อว่าผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่โซเดียมไอออนส่วนใหญ่จะใช้ในสถานการณ์ที่ต่ำกว่า 150Wh/kg และจะกลายเป็นส่วนเสริมที่มีประโยชน์สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในด้านแบตเตอรี่กักเก็บพลังงานและยานยนต์ไฟฟ้าความเร็วต่ำ

เมื่อพิจารณาจากขนาดตลาด Haitong Securities คาดการณ์ว่าความต้องการแบตเตอรี่โซเดียมไอออนทั่วโลกจะสูงถึง 67.4GWh ภายในปี 2568 และอัตราการเข้าถึงจะสูงถึง 3.5%

ภายใต้นโยบายชุดหนึ่งที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยที่บริษัทต่างๆ เพิ่มการลงทุน ปรับปรุงเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง และปรับปรุงห่วงโซ่อุตสาหกรรมอย่างค่อยเป็นค่อยไป คาดว่าแบตเตอรี่โซเดียมไอออนจะกลายเป็นส่วนเสริมที่สำคัญสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในอนาคต และกลายเป็นเสาหลักการเติบโตอีกแห่งของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ ตลาดรถยนต์ไฟฟ้าแบบกักเก็บพลังงานและความเร็วต่ำอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลง

ที่มา: เครือข่ายแบตเตอรี่จีน