تولیدکننده چینی باتری در خط مقدم انقلاب خودروهای برقی

- شرکت CATL ادعا کرد که باتری سدیم نسل اول خود را می توان در دمای اتاق در مدت 15 دقیقه تا 80 درصد ظرفیت شارژ کرد.

به گفته این شرکت، این باتری در دمای منفی 20 درجه سانتیگراد، پس از شارژ کامل، کمتر از 10 درصد انرژی خود را از دست می دهد.

اولین سری از مجموعه های سه قسمتی باتری ها به بررسی بزرگترین تولید کننده CATL در جهان و چگونگی اشغال اوج یک انقلاب تکنولوژیکی برای جمع آوری سلولهای ارزان تر و با دوام تر برای تامین قدرت خودروهای برقی می پردازد.

نینگده در استان فوجیان در جنوب شرقی چین" که عمدتا به مزارع چای معروف است، به ندرت در محافل خودرو یا صنعت فناوری مطرح شده است.

اما در روز جمعه بارانی در اواخر ماه مه، این شهر که کمتر از 3 میلیون نفر جمعیت دارد، به مرکز پیشرفت بزرگ فناوری تبدیل شد، جایی که می تواند عرضه باتری های جهان را متزلزل کند و چین را از نظر تکنولوژیکی و رقابتی در زمینه تامین ارزان و بادوام مطرح کند.

رابین زنگ یوکون، بنیانگذار و رییس شرکت فناوری Amperex (CATL) فاش کرد که بزرگترین تولید کننده بسته های باتری خودروهای برقی در زمینه تولید باتری هایی با یون سدیم پیشرفت هایی داشته است.

دو ماه بعد، CATL از اولین نسل باتری های سدیم-یون خود رونمایی کرد و راه حلی برای ترکیب بسته های اصلی لیتیوم یون با فناوری جایگزین در بسته های جدید برای بهینه سازی عملکرد ارائه کرد.

“زنگ” در ادامه افزود: برخی از افراد گفته اند که دستیابی به موفقیت در شیمی باتری ها سخت خواهد بود، و پیشرفت فقط در ساختار فیزیکی آنها امکان پذیر است.

ما به طور مداوم تکامل یافته و باتری های سدیم-یون را قادر کردیم وارد مسیر سریع صنعتی شدن شوند.

بیشتر باتری های NEV از باتری هایی که توسط CATL مونتاژ شده تا بسته های تولید شده توسط پاناسونیک و سامسونگ از لیتیوم و کبالت به عنوان مواد اولیه اصلی استفاده می کنند که هر دو در تعداد کمی از کشورها متمرکز شده اند.

بر اساس گزارش سازمان زمین شناسی آمریکا، ذخایر لیتیوم جهان در سال 2020 به 21 میلیون تن رسید که 44 درصد آن در شیلی، 22 درصد در استرالیا، 9 درصد در آرژانتین و 7 درصد در چین بود.

در همین حال، استرالیا تقریبا نیمی از تولید را به خود اختصاص داده است، در حالی که چین بزرگترین بازار NEV در جهان حدود 80 درصد از نیازهای صنعت را وارد کرده است.

پیش بینی شرکت تحقیقاتی انرژی Rystad Energy نشان می دهد با توجه به افزایش تقاضا برای بسته های باتری ، به دلیل محبوبیت و افزایش تولید خودروهای برقی، عرضه لیتیوم در جهان تا سال 2027 به سمت “کسری شدید عرضه” پیش می رود که می تواند تولید 3٫3 میلیون دستگاه NEV را در آن سال با مشکل مواجه کند.

ذخایر جهانی کبالت 7٫1 میلیون تن است که نیمی از آن در جمهوری دموکراتیک کنگو است که 68 درصد از تولید جهانی را نیز به خود اختصاص داد.

در مقابل، سدیم به آسانی یافت می شود و تقریباً تمام نشدنی است.

بر اساس اعلام موسسه رتبه بندی Fitch Ratings، فروش جهانی خودروهای برقی در سال گذشته به 3٫1 میلیون دستگاه رسید که نسبت به سال 2019 میلادی بیش از 30 درصد افزایش یافته است.

انتظار می رود این خودروها تا سال 2040 میلادی بیش از 45 درصد از بازار جهانی خودرو را تشکیل دهند در حالی که این رقم در سال گذشته 4 درصد بوده است.

با توجه به محبوبیت خودروهای برقی در کنار تلاش برای جایگزینی سوخت های فسیلی با انرژی های تجدیدپذیر در تولید برق از طریق شبکه در میان تلاش جهانی برای کربن زدایی به منظور مبارزه با تغییرات آب و هوایی، تقاضا برای فلزات مورد نیاز برای تولید باتری همچنان افزایش می یابد.

قیمت لیتیوم هیدروکسید و کربنات لیتیوم هر دو بیش از سه برابر افزایش یافته و به بیش از 160 هزار یوان (24،850 دلار آمریکا) در تن رسیده است.

خودروسازان جهانی و تولیدکنندگان باتری در مواجهه با کمبودهای فزاینده به دنبال جایگزینی برای باتری های لیتیوم یون غالب هستند.

علاوه بر یون سدیم، یک فناوری در حال ظهور دیگر باتری های حالت جامد است که برخلاف باتری های مایع لیتیوم یونی" از الکترولیت های جامد استفاده می کنند.

در حالی که هر دو ایمنی بالاتری نسبت به باتری های لیتیوم یونی دارند که در دمای بالا مستعد آتش گرفتن هستند، اما هزینه ها همچنان مانعی برای تجاری سازی باتری های حالت جامد هستند، زیرا کارشناسان می گویند برای تولید انبوه هنوز چندین سال فاصله داریم.

باتری های سدیم-یون همچنین دارای مزیت شارژ سریع و عملکرد بالاتر در دماهای پایین در مقایسه با باتری های یون لیتیوم هستند.

CATL ادعا کرد که باتری سدیم نسل اول خود را می توان در دمای اتاق در مدت 15 دقیقه تا 80 درصد ظرفیت شارژ کرد.

به گفته این شرکت، این باتری در دمای منفی 20 درجه سانتیگراد، پس از شارژ کامل، کمتر از 10 درصد انرژی خود را از دست می دهد.

این محدوده قابل مقایسه با باتری های لیتیوم آهن فسفات (LFP) است، یکی از دو نوع اصلی باتری های لیتیوم یونی.

NCM، محصول دیگری که از نیکل، منگنز و کبالت در نسبت های مختلف استفاده می کند، دارای ظرفیت بالاتری از 240 وات ساعت تا 350 وات ساعت بر کیلوگرم است.

خودروهای تسلا که از باتری های LFP و NCA (آلومینیوم نیکل کبالت) استفاده می کنند، می توانند در 15 دقیقه در برخی از ایستگاه های شارژ سریع شارژ شوند و برد آنها 200 مایل (320 کیلومتر) است، اما شارژ معمولی تنها 44 مایل برد در ساعت را شارژ می کند.

CATL اعلام کرد که قصد دارد تا سال 2023 یک “زنجیره صنعتی اساسی” ایجاد کند و از تامین کنندگان، مشتریان و موسسات تحقیقاتی دعوت می کند تا “به طور مشترک ارتقاء و توسعه باتری های سدیم را تسریع کنند”.

اگرچه هیچ برآورد هزینه ای ارائه نکرده است، CATL در ماه آگوست اعلام کرد که قصد دارد 58٫2 میلیارد یوان را از طریق سهام اختصاصی برای تأمین هزینه ساخت کارخانه های تولید باتری جدید سرمایه گذاری کند.

با این حال، این شرکت به احتمال زیاد از برخی حمایت های دولتی بهره مند می شود.

وزارت صنعت و فناوری اطلاعات در اواخر ماه آگوست اعلام کرد که برای کمک به تسریع تجاری سازی آنها، از این سیاست حمایت می کند، به عنوان بخشی از تلاش های کلی برای کمک به کشور به منظور دستیابی به هدف دوگانه خود یعنی حداکثر انتشار دی اکسید کربن قبل از سال 2030 و به صفر رساندن انتشار کربن تا سال 2060٫ یون سدیم همچنین یکی از فناوری های جدید تولید باتری است که برای حمایت از کمیسیون توسعه و اصلاحات ملی، بزرگترین آژانس برنامه ریزی اقتصادی چین در نظر گرفته شده است.

توسعه سریع تر ذخیره انرژی بخشی از استراتژی کشور برای افزایش امنیت انرژی و دستیابی به کربن زدایی است.

با این حال، تحلیلگران می گویند سال ها طول می کشد تا باتری های" سدیم یونیک تجاری شوند، در حالی که مشتریان بالقوه منتظر پیشرفت و جزییات بیشتر هستند.

مطمئناً، حتی اگر فناوری یون سدیم نوید باتری های ارزان تری را در آینده بدهد، عملکرد و زمان عرضه انبوه آنها در بازار، ناشناخته باقی می ماند.

ظرفیت ذخیره انرژی پایین تر آنها همچنین می تواند به اجزای دیگر باتری برای دستیابی به عملکرد مشابه نیاز داشته باشد و هزینه ها را افزایش دهد.

در حالی که با افزایش مقیاس تولید، این عوامل در نهایت با صرفه جویی در هزینه ها کاهش می یابد، تحلیلگران در مورد مناسب بودن باتری های سدیم یون برای خودروهای برقی شک و تردید دارند.

نکته ای که در مورد باتری های یون سدیم وجود دارد این است که قطعاً نسبت به افزایش هزینه های فلز- که نگرانی اصلی سازندگان باتری لیتیوم است- به دلیل در دسترس بودن سدیم، حساسیت کمتری خواهد داشت.

اگر قیمت هر یک از مواد اصلی باتری 10 درصد افزایش یابد، هزینه مواد باتری های سدیم یون تنها 0٫8 درصد افزایش می یابد که بسیار کمتر از 3٫2 درصد برای باتری های LFP و 4٫6 درصد برای باتری های NCM است.

محققان باتری های یون سدیم را یک محصول فوق العاده می دانند که سهم برخی از باتری های LFP در بازارهای EV و سیستم های ذخیره انرژی را از بین می برد و تا 2030 به فروش 20 گیگاوات ساعت می رسد.

تحلیلگران Founder Securities چشم انداز بهتری دارند و پیش بینی می کنند که 33GWh باتری های سدیم-یون در ماشین های کوچک و 205GWh در سیستم های ذخیره انرژی تا سال 2025 مستقر شوند.

طبق پیش بینی S&P Global Market Intelligence، این پیش بینی ها در تضاد شدید با ظرفیت تولید جهانی باتری لیتیوم-یونی است که ممکن است تا سال 2025 از 706GWh به 1٫447GWh برسد.

CATL در ابتدا به عنوان یک تولید کننده مجاز در سال 2011، قبل از توسعه فناوری خود، شروع به کار کرد.

CATL به لطف رونق جهانیNEV ، به سرعت تولید خود را از فوجیان به چهار استان دیگر چین چینگهای، سیچوان، گوانگدونگ و جیانگ سو گسترش داد.

این شرکت در اولین کارخانه خود در آلمان در سال جاری تولید خود را آغاز کرد و پنج سال قبل از آن یک مرکز تحقیقاتی در مونیخ افتتاح کرد.

CATL تنها شرکتی نیست که در حال کشف فناوری یون سدیم در چین است.

در سال 2017، HiNa Battery Technology، انشعابی از موسسه فیزیک آکادمی علوم چین، اولین شرکت چینی بود که به بررسی این فناوری پرداخت.

HiNa مستقر در جیانگ سو محصول اولیه خود را در یک ماشین کوچک الکتریکی کوچک با سرعت بالا در سال 2018 به نمایش گذاشت.

هدف آن ایجاد یک جایگزین رقابتی تر برای باتری سرب اسید آلوده کننده است که در 90 درصد از چنین خودروهایی بیشتر در مناطق روستایی استفاده می شود.

چگالی انرژی باتری به 145 وات ساعت بر کیلوگرم رسید که بیش از پنج برابر باتری های سربی اسیدی است.

بر اساس گزارش Founder Securities، شفیلد، فارادیون مستقر در بریتانیا- که یک دهه پیش تأسیس شد-اولین شرکت جهان بود که به توسعه باتری های سدیم-یون پرداخت.

این نشان دهنده استفاده از باتری های سدیم-یون در حمل و نقل کم هزینه مانند دوچرخه برقی و اسکوتر است.

یک سال پیش، استارتاپ Natron Energy مستقر در کالیفرنیا یک بسته باتری به اندازه جعبه پیتزا برای استفاده در مراکز داده و شرکت های مخابراتی راه اندازی کرد، اما آنها هنوز محصولی را برای خودروهای برقی تجاری نکرده اند.

کلید واژه ها: باتری - خودروهای برقی - باتری ها - خودرو - فناوری - انقلاب - تولید کننده - تولید - شرکت - برقی - توان - جهان - درصد - بزرگترین - شارژ - بزرگ - خط مقدم - پیشرفت - میلیون - بارانی - 80 درصد - تامین - استان - مزارع - ظرفیت - معروف - اشغال - بررسی - اولین - جمعیت