Com base no acúmulo de tecnologia e sob o ar quente das políticas, a industrialização de baterias de íons de sódio no meu país começará a acelerar em 2022.

Os setores globais de veículos elétricos e armazenamento de energia estão se desenvolvendo rapidamente, impulsionando o rápido crescimento da demanda por baterias de íons de lítio, o tipo de bateria mais comum. No entanto, existe uma bateria de íons de sódio com custo menor do que as baterias de lítio, que está sendo monitorada e implementada de perto pela indústria e deve "causar um grande impacto" nos mercados de armazenamento de energia e veículos elétricos de baixa velocidade.

Recentemente, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma, a Administração Nacional de Energia, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação, o Ministério da Ciência e Tecnologia e outros nove ministérios e comissões emitiram conjuntamente o "14º Plano Quinquenal para o Desenvolvimento de Energia Renovável" e outras tecnologias de armazenamento de energia de alta densidade energética.

Já em agosto do ano passado, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação declarou que fortaleceria o layout em documentos de política, como os planos relacionados ao "14º Plano Quinquenal", e começaria pela promoção de pesquisas tecnológicas de ponta, aprimorando as políticas de apoio e desenvolvendo aplicações de mercado. Aprimoraria as políticas industriais e coordenaria e orientaria o desenvolvimento de alta qualidade da indústria de baterias de íons de sódio.

Ao mesmo tempo, o Ministério da Ciência e Tecnologia também declarou que implementará o projeto-chave de "Armazenamento de Energia e Tecnologia de Rede Inteligente" durante o período do "14º Plano Quinquenal" e listará a tecnologia de bateria de íons de sódio como uma subtarefa para promover ainda mais a escala e a redução de custos das baterias de íons de sódio, para melhorar o desempenho geral.

Na verdade, a razão pela qual tanta atenção é dada à industrialização de baterias de íons de sódio se deve principalmente às suas vantagens em termos de abundância de recursos e custo.

O princípio de funcionamento das baterias de íons de sódio é semelhante ao das baterias de íons de lítio. Baseia-se principalmente no movimento dos íons de sódio entre o eletrodo positivo e o eletrodo negativo para realizar a carga e a descarga. É compatível com algumas das matérias-primas e equipamentos de produção existentes destas últimas.

Em termos de reservas, as reservas de lítio na crosta terrestre são de apenas 0,002%, o que representa menos de um milésimo do sódio, e Austrália, Chile, Argentina e outros países são as principais áreas produtoras do mundo. Os recursos nacionais de lítio têm capacidade de produção insuficiente e atualmente dependem fortemente de importações.

O sódio é o sexto elemento mais abundante na crosta terrestre e sua distribuição geográfica é uniforme, por isso não é fácil ter uma crise de recursos, o que facilita a obtenção de compostos de íons de sódio e tem um menor custo de processamento.

Da perspectiva do desempenho eletroquímico, as baterias de íons de sódio têm desempenho eletroquímico e segurança relativamente estáveis e têm uma ampla faixa de temperatura operacional.

Da perspectiva da aplicabilidade dos compostos de íons de sódio, em baixas tensões, o alumínio não se liga ao sódio, então o ânodo das baterias de íons de sódio pode usar coletores de corrente de alumínio, em vez de usar apenas coletores de corrente de cobre como baterias de lítio, o que pode reduzir o custo e o peso da bateria.

No entanto, em aplicações práticas, as baterias de íons de sódio apresentam problemas como baixa densidade energética, ciclo de vida curto e cenários de aplicação e cadeia de suprimentos imperfeitos. Para isso, um grupo de "pioneiros" da indústria já embarcou em uma jornada para explorar todo o caminho.

Em termos de empresas de baterias, atualmente, empresas de baterias como Ningde Times, Xinwangda, Penghui Energy, Paineng Technology, Zhongke Haina, Lishen e outras empresas de baterias criaram layouts relevantes para baterias de íons de sódio.

Em julho de 2021, a CATL lançou sua bateria de íons de sódio de primeira geração com densidade energética de célula única de 160 Wh/kg, capaz de carregar 80% da eletricidade em 15 minutos à temperatura ambiente e com retenção de descarga de mais de 90% a -20 °C. A atenção da indústria para as baterias de íons de sódio começou imediatamente a se intensificar.

Xinwangda anunciou então que possui uma série de patentes, como método de reposição de sódio para bateria de íons de sódio, bateria de íons de sódio e seu método de preparação.

E o progresso de Zhongke Hai Na é ainda mais acelerado. Em junho do ano passado, foi lançado o primeiro sistema de armazenamento de energia de bateria de íons de sódio de 1 MWh do mundo. No final do mesmo ano, a empresa se uniu ao Three Gorges Group e firmou uma parceria com a cidade de Fuyang para construir em conjunto a primeira linha de produção em larga escala de baterias de íons de sódio. A capacidade de produção prevista é de 5 GWh. O início da produção do projeto está previsto para este ano.

Entende-se que a Penghui Energy produziu uma amostra de bateria de íons de sódio (utilizando cátodo de fosfato de sódio e ânodo de sistema de carbono duro), que está em fase piloto; a primeira geração de produtos de bateria de íons de sódio desenvolvida pela Penghui Technology também concluiu o teste piloto. A produção experimental de baterias e a produção em massa em larga escala por diversas empresas estão avançando de forma ordenada.

Além disso, a Battery China soube que a CATL iniciou a industrialização de baterias de íons de sódio e planeja formar uma cadeia industrial básica em 2023.

Do ponto de vista da cadeia industrial, a comercialização de baterias de íons de sódio também é inseparável do fornecimento de novos materiais. Em termos de materiais positivos e negativos e eletrólitos, empresas como Dangsheng Technology, Polyfluoride, Huayang Co., Ltd., Yongtai Technology, Lianchuang Co., Ltd. e Zhenhua New Materials já planejaram ou implementaram projetos.

Como uma das principais empresas nacionais de materiais para baterias de lítio, a Dangsheng Technology e a Lishen Battery uniram forças para fortalecer a cooperação em campos de tecnologia de ponta, como baterias de íons de sódio e seus principais materiais.

A julgar pelo progresso, os produtos de hexafluorofosfato de sódio da empresa química de flúor Polyfluoride foram enviados em lotes, e produtos NaFSI estão sendo desenvolvidos.

A Huayang, que detém indiretamente uma participação de 1,66% na Zhongke Haina, planeja construir uma linha de produção de baterias de íons de sódio com capacidade para mil toneladas. A primeira fase do projeto foi concluída, com produção experimental prevista para o final do primeiro trimestre de 2022. A linha de produção de baterias de íons de sódio deverá iniciar a produção no final do terceiro trimestre.

A Xiangfenghua, uma empresa de materiais de ânodo para baterias de lítio, desenvolveu materiais de ânodo de carbono duro de alto desempenho para baterias de íons de sódio, que estão atualmente sendo testados por clientes relevantes.

Além disso, a Yongtai Technology afirmou que planeja investir em um projeto com produção anual de 250 toneladas de materiais para baterias de íons de sódio. A Zhenhua New Materials e a Lianchuang Co., Ltd. também realizaram pesquisas sobre materiais e aditivos relacionados a baterias de íons de sódio... As empresas participantes ainda estão em expansão.

Além disso, a construção de projetos relacionados a baterias de íons de sódio acelerou significativamente nos últimos meses. Em março, o maior projeto de planejamento de baterias de íons de sódio do país, o Projeto de Energia Limpa de Shanxi Xinyang, entrou em produção experimental; em abril, o Oitavo Escritório de Construção da China e outras unidades assinaram um contrato com a cidade de Wenzhou para a construção de 5 linhas de produção de armazenamento de energia para baterias de íons de sódio de 1 GWh; em janeiro, foi assinado o projeto piloto de teste de material catódico para baterias de íons de sódio e a linha experimental de células da Shanghai Purna Energy.

Ao mesmo tempo, essa "via" também atraiu "entrada" de capital. A Zhongke Haina e a Zhongna Energy receberam investimentos do Hubble e do Country Garden, da Huawei, respectivamente; a Na Innovation Energy e a CITIC Securities assinaram um acordo para promover conjuntamente a comercialização de materiais essenciais e produtos relacionados para baterias de íons de sódio.

As empresas da cadeia industrial têm se esforçado e todos os participantes têm acelerado sua entrada, o que comprova o otimismo quanto às perspectivas de industrialização das baterias de íons de sódio. De acordo com a análise do CICC, com a popularização do armazenamento de energia e a eletrificação de automóveis de passeio e veículos comerciais, diferentes cenários de aplicação têm diferentes requisitos em termos de custo, densidade energética, capacidade de carregamento rápido, vida útil e segurança das baterias. Diversas soluções técnicas, como "íons de lítio", "íons de sódio" e "íons de sódio + íons de lítio", são mais adequadas às necessidades de diferentes cenários de aplicação.

No que diz respeito aos cenários aplicáveis, Hu Yongsheng, fundador da Zhongke Haina, acredita que os produtos de bateria de íons de sódio serão usados principalmente em cenários abaixo de 150 Wh/kg e se tornarão um suplemento útil para baterias de íons de lítio nas áreas de baterias de armazenamento de energia e veículos elétricos de baixa velocidade.

Em termos de tamanho de mercado, a Haitong Securities prevê que a demanda global por baterias de íons de sódio atingirá cerca de 67,4 GWh até 2025, e a taxa de penetração chegará a 3,5%.

Com o aumento contínuo de uma série de políticas, à medida que as empresas aumentam o investimento, atualizam continuamente a tecnologia e melhoram gradualmente a cadeia industrial, espera-se que as baterias de íons de sódio se tornem um importante complemento às baterias de íons de lítio no futuro e se tornem outro polo de crescimento da indústria de baterias, armazenamento de energia e baixa velocidade. O mercado de veículos elétricos pode inaugurar mudanças.

Fonte: Battery China Network