Недорогие натриевые батареи уже достигают уровней производительности Tesla в Китае.

      Коммерческая натрий-ионная батарея, уже используемая в Китае, выходит на территорию, подобную Tesla, создавая новое давление на ценовое преимущество литий-ионных батарей.

      Исследователи, тестировавшие элементы Hina, обнаружили стабильный выход по большому образцу, высокую мощность и дизайн, который перекликается с ключевыми решениями в батареях Tesla. Низкозатратная натриевая батарея все еще требует доработки, особенно в отношении зарядки в морозных условиях, но она указывает на более дешевый путь для электромобилей, хранения энергии в сети и коммерческих транспортных средств, которые не нуждаются в максимальном запасе хода.

      Для автопроизводителей аспект цепочки поставок может быть столь же ценным, как и результат производительности. Натрий широко доступен и дешевле в добыче, чем литий, что может помочь производителям батарей избежать некоторых ценовых колебаний и ограничений поставок, которые преследуют производство литий-ионных батарей.

      Насколько близка она к производительности Tesla

      Элемент Hina выделялся тем, что исследователи не тестировали один впечатляющий образец и не останавливались на этом. Они измерили 120 элементов, используя импедансную спектроскопию, и обнаружили сильную однородность по всей партии.

      SAIC-GM-Wuling

      Эта последовательность является полезным сигналом для реального производства. Элемент с высокой пиковой производительностью имеет меньшую ценность, если фабрики не могут производить его повторяемо, особенно в транспортных средствах или сетевых системах, где большие пакеты зависят от предсказуемого поведения.

      Команда также тестировала элементы при различных токах и температурах от минус 20 градусов Цельсия до 45 градусов Цельсия, затем использовала рентгеновские лучи и разборку для изучения внутренней структуры. Результатом стала коммерческая натриевая ячейка с необычно серьезным поведением мощности для раннего продукта в этой категории.

      Почему натрий меняет расчет стоимости

      Разборка указывает на другой рычаг стоимости внутри элемента. Его катодная смесь включает натрий, медь, никель, железо и марганец, при этом медь используется таким образом, который может снизить зависимость от более дорогих металлов, таких как никель и кобальт.

      Элемент также использует безтабличную двойную алюминиевую архитектуру. Натрий не реагирует с алюминием так же, как литий, что позволяет производителям использовать алюминиевую фольгу с обеих сторон элемента, вместо того чтобы полагаться на медь для коллектора анодного тока.

      Зарядка электромобилей Unsplash

      Этот структурный выбор может снизить не только затраты на материалы, упрощая настройку коллектора тока вокруг более дешевого алюминия. Если натрий-ионные элементы продолжат улучшаться, не полагаясь слишком сильно на дорогие металлы, они могут стать серьезной точкой давления для литий-ионных батарей на чувствительных к цене рынках.

      Что нужно улучшить дальше

      Самая большая слабость все еще заключается в зарядке в холодную погоду. Исследователи обнаружили, что зарядка при низких температурах остается проблемой, что означает, что этим элементам потребуется тщательное тепловое управление, прежде чем они смогут справляться с частой зарядкой ниже 0 градусов Цельсия.

      Энергетическая плотность — это другая проблема. Современные натрий-ионные элементы, как правило, не могут сопоставиться с лучшими литий-ионными батареями для дальнобойных электромобилей, поэтому основное преимущество Tesla остается нетронутым в автомобилях, построенных вокруг максимального запаса хода.

      Но возможность реальна. Если Hina и другие производители батарей улучшат холодную зарядку, усовершенствуют аноды из твердых углеродов и продвинут химию электролита, натрий-ионные батареи могут занять значительную роль в хранении энергии в сети, электромобилях с меньшим запасом хода и коммерческих транспортных средствах, где преимущества лития могут не стоить премии.