Další milník v industrializaci inovativních technologií
NING-TE, Čína, 30. července 2021 /PRNewswire/ -- Společnost Contemporary Amperex Technology Co., Ltd. (CATL) úspěšně uspořádala 29. července svou první on-line akci „Tech Zone". Dr. Robin Ceng, předseda představenstva společnosti CATL, na akci představil první generaci sodíko-iontové baterie a řešení AB baterie, které dokáže integrovat sodíko-iontové a lithium-iontové články do jednoho systému. Jako další milník společnosti CATL v oblasti základního výzkumu a technologie poskytnou sodíkové baterie nové řešení pro využití čisté energie a elektrifikaci dopravy, čímž podpoří brzkou realizaci cíle uhlíkové neutrality.
Dr. Qisen Huang, deputy dean of CATL Research Institute
CATL's first-generation sodium-ion battery
Advantages of the first-generation sodium-ion battery performance
Překonání úzkého hrdla technologie sodíkových baterií
Vzhledem k tomu, že se uhlíková neutralita stala celosvětovým konsensem, vstoupil nový energetický průmysl do složité a diverzifikované fáze vývoje. Stále více segmentované trhy vyvolávají diferencované požadavky na baterie. Současně se zrychluje celosvětový výzkum a vývoj základních materiálů pro baterie, což otevírá obousměrné možnosti pro průmyslovou výrobu sodíkových baterií.
Sodíková baterie funguje na podobném principu jako lithium-iontová baterie. Ionty sodíku se rovněž pohybují mezi katodou a anodou. Ve srovnání s ionty lithia však mají ionty sodíku větší objem a vyšší nároky na strukturní stabilitu a kinetické vlastnosti materiálů. To znamenalo překážku průmyslové výroby sodíkových baterií.
Společnost CATL se již řadu let věnuje výzkumu a vývoji materiálů pro elektrody sodíkových baterií. Pokud jde o materiály katody, společnost CATL použila pařížskou bělobu s vyšší měrnou tepelnou kapacitou a přepracovala objemovou strukturu materiálu přeskupením elektronů, čímž vyřešila celosvětový problém rychlého slábnutí kapacity během jednotlivých cyklů.. Pokud jde o materiály anody, společnost CATL vyvinula materiál z tvrdého uhlíku, který se vyznačuje jedinečnou porézní strukturou, jež umožňuje vysokou míru ukládání a rychlý pohyb sodíkových iontů a také vynikající výkon v rámci cyklů.
První generace sodíko-iontových baterií společnosti CATL je založena na řadě inovací chemického systému a její přednosti jsou mimo jiné vysoká hustota energie, schopnost rychlého nabíjení, vynikající tepelná stabilita, skvělé vlastnosti při nízkých teplotách a vysoká účinnost integrace. Energetická hustota sodíko-iontových bateriových článků CATL může dosáhnout až 160 Wh/kg a baterie se může nabít za 15 minut na 80 % kapacity při pokojové teplotě. V prostředí s nízkou teplotou -20 °C má navíc sodíko-iontová baterie míru zachování kapacity více než 90 % a její účinnost integrace do systému může dosáhnout více než 80 %. Tepelná stabilita sodíko-iontových baterií překračuje národní bezpečnostní požadavky pro trakční baterie. První generaci sodíko-iontových baterií lze využít v různých scénářích elektrifikace dopravy, zejména v oblastech s extrémně nízkými teplotami, kde se projeví její mimořádné výhody. Lze jej také flexibilně přizpůsobit potřebám všech scénářů použití v oblasti skladování energie.
Systém čtyř pilířů inovace na podporu tří strategických směrů rozvoje
Společnost CATL vždy usilovala o to, aby se stala přední světovou společností v oblasti inovativních technologií a aby její vize spočívala v poskytování vynikajících příspěvků k řešení ekologické energie pro lidstvo. Pro dosažení své vize vyvíjí CATL neúnavné úsilí ve třech strategických směrech rozvoje. Prvním směrem vývoje je nahrazení stacionární fosilní energie výrobou energie z obnovitelných zdrojů a skladováním energie; druhým směrem je nahrazení mobilní fosilní energie pomocí baterií pro elektromobily s cílem urychlit rozvoj e-mobility; třetím směrem je podpora integračních inovací tržních aplikací využívajících elektrifikaci a inteligenci s cílem urychlit snahu o nové energetické aplikace v různých oblastech. Na podporu udržitelného rozvoje v těchto třech směrech vývoje vytvořila společnost CATL systém spočívající na čtyřech pilířích, a to v oblasti chemického systému, strukturálního systému, výrobního systému a obchodních modelů, s cílem vybudovat schopnost rychlé transformace od základního výzkumu k průmyslovému využití a následně k rozsáhlé komercializaci.
Velký význam má základní výzkum materiálu a chemického systému. Dr. Robin Ceng, předseda společnosti CATL, uvedl, že někteří lidé se domnívají, že v systému chemie baterií již sotva dojde k nějakému průlomu a že zlepšení lze dosáhnout pouze v systému fyzikální struktury. Věříme však, že svět elektrochemie je jako energetická kostka, kde je stále mnoho neznámých, které musíme objevit. Nikdy nás neomrzí objevovat jeho tajemství. Pomocí vysoce výkonné výpočetní platformy a simulační technologie, založené na hlubokém pochopení principů v kombinaci s použitím pokročilých algoritmů a výpočetní kapacity, se věnujeme hloubkovému zkoumání s cílem vyvinout chemický systém, který je nejvhodnější pro sodíkové baterie, umožnit jim vstoupit na rychlou cestu k průmyslové výrobě a neustále se vyvíjet. Cílem vývoje příští generace sodíko-iontových baterií je překročit energetickou hustotu 200 Wh/kg.
Pokud jde o inovace bateriových systémů, společnost CATL učinila další průlom v integraci bateriových systémů a vyvinula řešení bateriového systému AB, které spočívá v kombinaci sodíkových a lithium-iontových baterií v určitém poměru a jejich integraci do jednoho bateriového systému a v řízení různých bateriových systémů prostřednictvím přesného algoritmu BMS. Řešení bateriového systému AB může kompenzovat současnou nedostatečnou energetickou hustotu sodíko-iontové baterie a také rozšířit její výhody, kterými jsou vysoký výkon i při nízkých teplotách. Díky tomuto inovativnímu konstrukčnímu systému se rozšiřují možnosti využití lithium-sodíkových baterií.
Vícerozměrné nasazení na podporu průmyslové výroby sodíko-iontových baterií
Na akci Dr. Čchi-sen Chuang, zástupce děkana výzkumného ústavu CATL, uvedl, že výroba sodíkových baterií je dokonale kompatibilní se zařízením a procesy výroby lithium-iontových baterií a výrobní linky lze rychle přepínat a dosáhnout tak vysoké výrobní kapacity. V současné době společnost CATL zahájila průmyslové nasazení sodíko-iontových baterií a do roku 2023 plánuje vytvořit základní průmyslový řetězec. Společnost CATL vyzývá dodavatele a odběratele, jakož i výzkumné instituce, aby společně urychlili propagaci a vývoj sodíko-iontových baterií.
Dr. Robin Ceng uvedl, že uhlíková neutralita vyvolala poptávku po bateriích v řádu TWh a podpořila prudký rozvoj nového energetického průmyslu. Neustále se objevující požadavky na aplikace dávají příležitost ukázat možnosti různých technologií. Stabilitu dlouhodobého rozvoje odvětví rovněž zajistí diverzifikované technické cesty.
O společnosti CATL
Společnost Contemporary Amperex Technology Co., Limited (CATL) je světovým lídrem v oblasti inovací nových energetických technologií, která se zavázala poskytovat špičková řešení a služby pro nové energetické aplikace po celém světě. V červnu 2018 vstoupila společnost na burzu cenných papírů v Šen-čenu pod číslem 300750. Podle společnosti SNE Research se v roce 2020 objem využití baterií pro elektromobily od společnosti CATL dosáhl první místo na světě již čtyři roky po sobě. Společnost CATL se rovněž těší velkému uznání globálních partnerů z řad výrobců OEM. K dosažení cíle nahradit fosilní paliva ve stacionárních a mobilních energetických systémech vysoce účinnými systémy elektrické energie, které tvoří pokročilé baterie a obnovitelné energie, a podpořit integrované inovace tržních aplikací s elektrifikací a inteligencí, společnost CATL neustále inovuje ve čtyřech dimenzích, včetně chemického systému baterií, systému struktury, výrobního systému a obchodních modelů.
Share this article