Lithiumbatterien sind in unserer Arbeit und unserem Leben allgegenwärtig.Von elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen und Laptops bis hin zu Fahrzeugen mit neuer Energie sind Lithium-Ionen-Batterien in vielen Szenarien zu finden.Mit ihrer geringeren Größe, stabileren Leistung und besseren Recyclingfähigkeit helfen sie den Menschen, saubere Energie besser zu nutzen.
In den letzten Jahren ist China weltweit führend in der Forschung und Entwicklung von Schlüsseltechnologien, der Materialvorbereitung, der Batterieproduktion und der Anwendung von Natriumionenbatterien.
Großer Reservevorteil
Derzeit beschleunigt sich die Entwicklung der elektrochemischen Energiespeicherung durch Lithium-Ionen-Batterien.Lithium-Ionen-Batterien verfügen über eine hohe spezifische Energie, spezifische Leistung, Lade-Entlade-Effizienz und Ausgangsspannung sowie eine lange Lebensdauer und geringe Selbstentladung, was sie zu einer idealen Energiespeichertechnologie macht.Mit der Reduzierung der Herstellungskosten werden Lithium-Ionen-Batterien in großem Umfang im Bereich der elektrochemischen Energiespeicherung installiert, mit starker Wachstumsdynamik.
Nach Angaben des Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie stieg die neu installierte Kapazität neuer Energiespeicher in China im Jahr 2022 im Vergleich zum Vorjahr um 200 %. Mehr als 2000 Megawatt-Projekte haben einen netzgekoppelten Betrieb mit Lithiumbatterien erreicht Energiespeicher machen 97 % der gesamten neu installierten Kapazität aus.
„Energiespeichertechnologie ist ein zentrales Bindeglied bei der Umsetzung und Umsetzung der neuen Energiewende.Im Rahmen der Dual-Carbon-Target-Strategie hat sich Chinas neuer Energiespeicher rasant entwickelt.“Sun Jinhua, Akademiker der Europäischen Akademie der Wissenschaften und Professor an der Universität für Wissenschaft und Technologie in China, stellte deutlich fest, dass die aktuelle Situation der neuen Energiespeicherung von „einem Lithium“ dominiert wird.
Unter zahlreichen elektrochemischen Energiespeichertechnologien haben Lithium-Ionen-Batterien eine dominierende Stellung in tragbaren elektronischen Geräten und Fahrzeugen mit neuer Energie eingenommen und bilden eine relativ vollständige Industriekette.Gleichzeitig haben jedoch auch die Mängel von Lithium-Ionen-Batterien Aufmerksamkeit erregt.
Die Ressourcenknappheit ist einer davon.Experten sagen, dass die Verteilung der Lithiumressourcen aus globaler Sicht äußerst ungleichmäßig ist, da etwa 70 % auf Südamerika verteilt sind und Chinas Lithiumressourcen nur 6 % der weltweiten Gesamtressourcen ausmachen.
Wie kann eine Energiespeicherbatterietechnologie entwickelt werden, die nicht auf seltene Ressourcen angewiesen ist und geringere Kosten verursacht?Das Tempo der Modernisierung neuer Energiespeichertechnologien wie Natrium-Ionen-Batterien beschleunigt sich.
Ähnlich wie Lithium-Ionen-Batterien sind Natriumionenbatterien Sekundärbatterien, die auf Natriumionen angewiesen sind, die sich zwischen den positiven und negativen Elektroden bewegen, um den Lade- und Entladevorgang abzuschließen.Li Jianlin, Generalsekretär des Ausschusses für Energiespeicherstandards der Chinesischen Elektrotechnischen Gesellschaft, sagte, dass die Natriumreserven weltweit die Lithiumelemente bei weitem übersteigen und weit verbreitet seien.Die Kosten für Natriumionenbatterien sind 30–40 % niedriger als die für Lithiumbatterien.Gleichzeitig bieten Natriumionenbatterien eine bessere Sicherheit und Leistung bei niedrigen Temperaturen sowie eine lange Lebensdauer, was sie zu einem wichtigen technologischen Weg zur Lösung des Problems „ein Lithium dominiert“ macht.
Gute Industrieaussichten
China legt großen Wert auf die Forschung und Anwendung von Natriumionenbatterien.Im Jahr 2022 wird China Natriumionenbatterien in den 14. Fünfjahresplan für wissenschaftliche und technologische Innovation im Energiebereich aufnehmen und so die Forschung und Entwicklung von Spitzentechnologien und Kerntechnologieausrüstung für Natriumionenbatterien unterstützen.Im Januar 2023 gaben das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie und sechs weitere Abteilungen gemeinsam Leitmeinungen zur Förderung der Entwicklung der Energieelektronikindustrie heraus, in denen die Stärkung technologischer Durchbrüche bei der Industrialisierung neuer Energiespeicherbatterien, Forschung und Durchbrüche in Schlüsselbereichen klargestellt wurde Technologien wie extrem langlebige und hochsichere Batteriesysteme, große Kapazitäten und effiziente Energiespeicherung sowie Beschleunigung der Forschung und Entwicklung neuer Batterietypen wie Natriumionenbatterien.
Yu Qingjiao, Generalsekretär der Zhongguancun New Battery Technology Innovation Alliance, sagte, dass 2023 als „erstes Jahr der Massenproduktion“ von Natriumbatterien in der Branche bekannt sei und der chinesische Markt für Natriumbatterien boome.In Zukunft werden Natriumbatterien eine leistungsstarke Ergänzung zur Lithiumbatterietechnologie in zahlreichen Teilsektoren sein, beispielsweise in zwei- oder dreirädrigen Elektrofahrzeugen, in der Energiespeicherung von Haushalten, in der industriellen und kommerziellen Energiespeicherung sowie in Fahrzeugen mit neuer Energie.
Im Januar dieses Jahres lieferte die chinesische Marke für neue Energiefahrzeuge Jianghuai Yttrium das weltweit erste Natriumbatteriefahrzeug aus.Im Jahr 2023 wurden die Natrium-Ionen-Batteriezellen der ersten Generation von CATL auf den Markt gebracht und gelandet.Die Batteriezelle kann bei Raumtemperatur 15 Minuten lang aufgeladen werden, wobei die Batteriekapazität über 80 % beträgt.Die Kosten sind nicht nur geringer, sondern die Industriekette wird auch ein unabhängiges und kontrollierbares Laden erreichen.
Ende letzten Jahres kündigte die National Energy Administration das Pilotdemonstrationsprojekt für neue Energiespeicher an.Unter den 56 in die engere Wahl gezogenen Projekten befinden sich zwei Natrium-Ionen-Batterieprojekte.Nach Ansicht von Wu Hui, Präsident des China Battery Industry Research Institute, entwickelt sich der Industrialisierungsprozess von Natriumionenbatterien rasant.Berechnungen zufolge wird der weltweite Bedarf an Energiespeichern bis 2030 etwa 1,5 Terawattstunden (TWh) erreichen, und Natrium-Ionen-Batterien werden voraussichtlich einen erheblichen Marktanteil erobern.„Von der Energiespeicherung auf Netzebene über die industrielle und kommerzielle Energiespeicherung bis hin zur privaten und tragbaren Energiespeicherung wird das gesamte Energiespeicherprodukt in Zukunft stark Natriumstrom verbrauchen“, sagte Wu Hui.
Langer Bewerbungsweg
Derzeit erfreuen sich Natriumionenbatterien in verschiedenen Ländern großer Beliebtheit.Der Nihon Keizai Shimbun berichtete einmal, dass Chinas Patente im Bereich Natriumionenbatterien im Dezember 2022 mehr als 50 % aller wirksamen Patente weltweit ausmachten und Japan, die Vereinigten Staaten, Südkorea und Frankreich jeweils auf den Plätzen zwei bis fünf lagen.Sun Jinhua sagte, dass China nicht nur den Durchbruch und die großflächige Anwendung der Natrium-Ionen-Batterietechnologie deutlich beschleunigt, sondern auch viele europäische, amerikanische und asiatische Länder Natrium-Ionen-Batterien in das Entwicklungssystem für Energiespeicherbatterien einbezogen haben.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 26. März 2024