انقلاب باتری‌های سدیم-یون: مزایای فنی SIBs
فهرست مطالب:
به گزارش مجله ماشین، کارشناسان صنعت انرژی بر این باورند که باتری‌های سدیم-یون (SIBs) در حال عبور از مرحله پروژه‌های نمایشی به فاز تجاری‌سازی گسترده هستند. این فناوری که به عنوان مکملی قدرتمند در کنار باتری‌های لیتیوم-یون شناخته می‌شود، با توجه به افت هزینه‌ها، قابلیت‌های فنی متمایز و حمایت‌های دولتی، تا سال ۲۰۲۶ به شکل وسیعی وارد بازار خواهد شد و دو تا سه سال آینده، سرنوشت سهم بازار آن را مشخص خواهد کرد.
این دیدگاه در “اجلاس توسعه استانداردها و زنجیره صنعت باتری سدیم-یون ۲۰۲۵” مطرح شد و شرکت‌کنندگان بر مزایای کلیدی این باتری‌ها، از جمله عملکرد عالی در دمای پایین، ایمنی بالا، هزینه نسبتاً پایین و توان خروجی زیاد تأکید کردند.
رقابت افتراقی به جای جایگزینی مستقیم
لی جینگ‌هونگ، پروفسور دانشگاه چینهوا و عضو آکادمی علوم چین، هشدار داد که باتری‌های سدیم-یون نباید به دنبال جایگزینی مستقیم باتری‌های لیتیوم-یون باشند، بلکه باید بر رقابت افتراقی تمرکز کنند. این مزایای متمایز، SIBs را برای کاربردهایی تخصصی و با توان بالا مناسب می‌سازد:
- خودروهای هیبریدی (Hybrid Vehicles)
- سیستم‌های تامین انرژی بدون وقفه (UPS)
- تنظیم فرکانس در سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی
- جایگزینی باتری‌های سرب-اسید
کارشناسان توافق دارند که این صنعت از مرحله‌ای که در پی افزایش قیمت لیتیوم در سال ۲۰۲۱ به دنبال “برهم‌زنندگی قیمت” بود، عبور کرده و اکنون مدل آن بر “خلق ارزش” متمرکز شده است. این رویکرد جدید بر گسترش مقیاس تولید، کاهش هزینه‌ها، افزایش چگالی انرژی و همسو کردن محصولات با نیازهای خاص بازار تأکید دارد و انتظار می‌رود از سال ۲۰۲۶، ارزش تجاری این فناوری به وضوح نمایان شود.
کاربردها و پیشرفت‌های فنی
با وجود اینکه چگالی انرژی باتری‌های سدیم-یون همچنان پایین‌تر از لیتیوم-یون است، اما ویژگی‌هایی چون رسانایی یونی بالاتر، سرعت شارژ و دشارژ سریع‌تر و عملکرد بهبودیافته در دماهای سرد، این باتری‌ها را به گزینه‌ای عالی برای صنایع نیازمند توان و جریان بالا تبدیل کرده است. این کاربردها شامل:
- وسایل نقلیه تجاری
- ماشین‌آلات معدن و ساخت و ساز
- تجهیزات کشاورزی
- سیستم‌های هیبریدی (ترکیب باتری با موتور احتراق)
لی جینگ‌هونگ استفاده از سیستم ماده‌ای وانادیم سدیم فسفات در ترکیب با آند کربن سخت را به دلیل پایداری ساختاری و ولتاژ بالا، به عنوان مسیر کلیدی برای توسعه باتری‌های سدیم با توان بالا توصیه کرد.
در همین راستا، شرکت CATL نیز باتری‌های سدیم-یون را در نقشه راه فناوری متنوع خود گنجانده است. این شرکت در ماه آوریل، اولین باتری سدیم تولید انبوه در مقیاس بزرگ را معرفی کرد که سیستم‌های نیروی محرکه خودروهای سواری و باتری‌های استارتر کامیون‌های سنگین را پوشش می‌دهد. CATL گزارش داد که این باتری‌ها با دستیابی به چگالی انرژی ۱۷۵ وات‌ساعت بر کیلوگرم، قادرند برد تمام‌الکتریکی بیش از ۵۰۰ کیلومتر را فراهم کنند که به طور بالقوه می‌تواند نیاز بیش از ۴۰ درصد از بازار خودروهای سواری داخلی را برطرف سازد.
چشم‌انداز هزینه، استانداردسازی و حمایت‌های سیاستی
لی شوجون، مدیرعامل شرکت فناوری پکن ژونگکه هاینا، اعلام کرد که باتری‌های سدیم-یون از تأیید نمونه اولیه به تجاری‌سازی اولیه رسیده‌اند. او پیش‌بینی می‌کند که با بهبود چگالی انرژی و افزایش مقیاس تولید، هزینه‌ها به شدت کاهش یافته و احتمالاً طی دو تا سه سال آینده نصف خواهند شد.
- چگالی انرژی فعلی: حدود ۱۶۵ وات‌ساعت بر کیلوگرم.
- عملکرد چرخه و دما: ۱۰,۰۰۰ چرخه در دمای ۲ درجه سانتی‌گراد و کارکرد پایدار در محدوده ۴۰- تا ۴۵ درجه سانتی‌گراد.
- هزینه تولید انبوه: در حال حاضر بین ۰.۴ تا ۰.۵ یوان به ازای هر وات‌ساعت تخمین زده می‌شود و انتظار می‌رود این هزینه به ۰.۳ یوان/وات‌ساعت کاهش یابد که با باتری‌های لیتیوم-آهن فسفات (LFP) امروزی برابری خواهد کرد.
از طرفی، تلاش‌ها برای استانداردسازی نیز در حال پیشرفت است. بر اساس گزارش مؤسسه استانداردسازی الکترونیک چین، تاکنون دو استاندارد ملی برای باتری‌های سدیم-یون تدوین شده و ۱۱ استاندارد دیگر در حال توسعه هستند. علاوه بر این، چهار استاندارد بین‌المللی نیز توسط چین رهبری می‌شود. آزمایش‌های صورت گرفته روی محصولات ۴۴ شرکت، عملکرد عالی این باتری‌ها را در دمای پایین و ایمنی تأیید کرده و جایگاه آن‌ها را به عنوان جایگزین مناسبی برای باتری‌های سرب-اسید تثبیت کرده است.
همچنین، نهادهای دولتی از جمله وزارت صنعت و فناوری اطلاعات و سازمان ملی انرژی، باتری‌های سدیم-یون را به عنوان مسیر اولویت‌دار برای ذخیره‌سازی انرژی‌های نو تعیین کرده و سیاست‌هایی را برای هدایت توسعه باکیفیت این صنعت در نظر گرفته‌اند.
نمایندگان صنعت متفق‌القول هستند که باتری‌های سدیم-یون در یک نقطه عطف قرار دارند و با مسیرهای فنی روشن، پشتیبانی فزاینده سیاست‌ها و سناریوهای کاربردی مشخص، از شتاب قوی برخوردارند. موفقیت نهایی به توانایی آن‌ها در سرمایه‌گذاری بر مزایای توان بالا، تحمل دمای پایین، ایمنی و هزینه کم، همراه با بهبود مستمر چگالی انرژی بستگی دارد.
