Bài viết bắt đầu bằng việc giới thiệu cho người đọc nguyên lý hoạt động của cả Pin Natri-ion và Lithium-ion, nhấn mạnh sự tương đồng của chúng. Sau đó, đi sâu vào so sánh Chi phí, tiết lộ rằng mặc dù Pin Natri-ion từng được coi là tiết kiệm Chi phí hơn do lượng Natri dồi dào, nhưng việc giá Lithium Cacbonat giảm gần đây đã phủ nhận lợi thế này. Sự khác biệt cụ thể giữa hai loại pin sẽ được thảo luận tiếp theo, bao gồm so sánh về mật độ năng lượng và vòng đời.
Mục Lục
- Giới Thiệu Về Pin Lithium-Ion Và Natri-Ion
- Pin Natri Ion Và Lithium Ion - So Sánh Chi Phí
- Pin Natri Ion Và Ion Lithium - Sự Khác Biệt Cụ Thể
- Pin Natri Ion Và Lithium Ion - Lĩnh Vực Ứng Dụng
Lưu trữ năng lượng điện hóa là quá trình lưu trữ, giải phóng và quản lý năng lượng được thực hiện bằng pin. Nguyên lý hoạt động của nó là công nghệ lưu trữ năng lượng và các biện pháp lưu trữ năng lượng điện thông qua các phương tiện hoặc thiết bị và giải phóng nó khi cần thiết.
Theo lộ trình kỹ thuật, việc lưu trữ năng lượng điện hóa thường có thể được chia thành nhiều loại lưu trữ năng lượng pin thứ cấp khác nhau như pin lithium-ion, pin natri-ion, pin cell dòng chảy, pin axit chì và các công nghệ tiên tiến. Bài viết này chủ yếu sẽ giải thích các công nghệ lưu trữ năng lượng khác nhau thông qua pin ion natri và ion lithium.
Giới thiệu về pin lithium-ion và natri-ion
Pin lithium-ion hiện là công nghệ lưu trữ năng lượng mới được sử dụng rộng rãi nhất. Đặc tính kỹ thuật điển hình của nó là: mật độ năng lượng cao, chủ yếu từ 140 Wh/kg đến 220 Wh/kg và thời gian chu kỳ từ 2.000 đến 10.000 lần. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng khoảng 85%-90% và tốc độ phản hồi nhanh, thường ở mức mili giây.
Pin lithium-ion thường bao gồm các điện cực dương, điện cực âm, chất điện phân, chất phân tách và các vật liệu phụ trợ liên quan. Trong số đó, vật liệu điện cực và chất điện phân là những mắt xích quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của pin lithium-ion. Theo các vật liệu catốt khác nhau, pin lithium-ion có thể được chia chủ yếu thành pin lithium sắt photphat, pin lithium ba cực niken-coban-mangan, pin lithium coban oxit và pin lithium manganate. Các tuyến kỹ thuật khác nhau phù hợp với các lĩnh vực khác nhau, chủ yếu bao gồm pin tiêu dùng, pin điện và pin lưu trữ năng lượng.
Trước hết, về nguyên tắc, pin natri-ion rất giống với pin lithium, nghĩa là việc sạc và xả được thực hiện bằng cách tận dụng sự di chuyển khứ hồi của Na+ giữa các điện cực dương và âm. Trong quá trình sạc pin, Na+ thoát ra khỏi điện cực dương, đi qua thiết bị phân tách qua chất điện phân và được nhúng vào điện cực âm, do đó điện cực dương ở trạng thái nghèo natri có điện thế cao và điện cực âm ở trạng thái nghèo natri. trạng thái giàu natri có điện thế thấp. Quá trình xả là ngược lại.
Pin Natri Ion Và Lithium Ion - So Sánh Chi Phí
Nguồn tài nguyên lithium vẫn còn tương đối khan hiếm trên toàn cầu, nhưng natri không khan hiếm. Vì vậy, khi giá lithium cacbonat ngày càng tăng và giá pin lithium cũng tăng, pin natri lại xuất hiện trong tầm nhìn của ngành. Việc thay thế natri rẻ tiền bằng lithium sẽ tạo ra loại pin natri có hiệu suất kém hơn một chút nhưng nhìn chung rẻ hơn và tiết kiệm chi phí hơn. Đây là ý định ban đầu của pin natri được nhấn mạnh lại.
Nhưng hiện nay khi giá lithium cacbonat giảm, giá các vật liệu khác trong chuỗi công nghiệp cũng giảm mạnh. Hiện giá điện của pin lithium iron phosphate đã giảm xuống dưới 0,5 nhân dân tệ/WH, với mức giá mới nhất là 0,47 nhân dân tệ/WH, trong khi giá pin natri hiện tại là khoảng 0,67 nhân dân tệ/WH. Khi so sánh như vậy, lợi thế về mặt chi phí của ion natri không còn nữa. Khi so sánh pin natri và pin lithium ở cùng mức độ thì pin lithium vẫn tốt hơn.
Pin Natri Ion Và Ion Lithium - Sự Khác Biệt Cụ Thể
1) Mật độ năng lượng thấp hơn pin lithium
Mật độ năng lượng hiện tại của pin natri-ion là 120-150wh/kg, thấp hơn mật độ năng lượng của pin lithium hiện tại là 150-180wh/kg và có một khoảng cách nhất định giữa mật độ năng lượng của pin lithium bậc ba là 200-250wh/kg. Do khoảng cách về mật độ năng lượng với pin lithium, pin natri chỉ có thể được sử dụng trên các phương tiện tốc độ thấp, xe hạng A0 hoặc các mẫu xe có phạm vi hoạt động dưới 400 km trong lĩnh vực ô tô.
2) Có một khoảng cách về vòng đời so với pin lithium iron phosphate
Các ion natri có kích thước lớn hơn, khó khử xen kẽ và hiệu suất chu trình kém. Bán kính của các ion natri lớn hơn bán kính của các ion lithium, do đó các ion natri tương đối ổn định trong cấu trúc cứng và khó khử xen kẽ thuận nghịch. Ngay cả khi quá trình khử xen kẽ có thể xảy ra, sức mạnh của quá trình xen kẽ và khử xen kẽ ion natri rất chậm và có thể dễ dàng gây ra những thay đổi pha không thể đảo ngược trong cấu trúc của vật liệu điện cực, do đó làm giảm hiệu suất chu kỳ của pin. Hiện tại, thời gian chu kỳ của pin natri-ion thường là 2000-3000 lần và thời gian chu kỳ của pin lithium sắt photphat thường là 3000-6000 lần.
3) Sự khác biệt trong quy trình sản xuất giữa pin natri và pin lithium
Quy trình sản xuất pin natri-ion tương tự như pin lithium-ion, chủ yếu bao gồm sản xuất mảnh cực (khuấy điện cực dương và âm và nghiền-phủ-cán-cắt, v.v.) và lắp ráp pin (cuộn dây/cán màng- Đóng gói vỏ-phun chất lỏng-hình thành-tách và phân loại thể tích, v.v.). Dây chuyền sản xuất của cả hai tương thích và thiết bị sản xuất có thể được chia sẻ.
Vì pin natri-ion có thể sử dụng lá nhôm làm bộ thu dòng điện cực âm, nên các tấm nhôm tương tự có thể được sử dụng cho các tấm điện cực dương và âm, đồng thời các quy trình liên quan như hàn tab có thể được đơn giản hóa. Do đó, dây chuyền sản xuất lắp ráp pin hiện có cho pin lithium-ion có thể được sử dụng để sản xuất pin natri-ion với những sửa đổi và điều chỉnh thông số nhỏ. Chi phí thay thế của việc phát triển pin natri-ion rất thấp.
Mặc dù việc nghiên cứu, phát triển và sản xuất hàng loạt điện natri hiện đang tiến triển một cách có trật tự. Tuy nhiên, do giá lithium cacbonat giảm mạnh hiện nay, giá điện natri không có lợi thế đáng kể trong thời gian ngắn, điều này đã làm chậm tiến độ thương mại hóa điện natri quy mô lớn ở một mức độ nhất định.
Pin Natri Ion Và Lithium Ion - Lĩnh Vực Ứng Dụng
Do hiệu suất của pin natri kém hơn pin lithium (cùng mức) nên pin natri hiện không được sử dụng trên các loại xe từ trung cấp đến cao cấp vì có sự khác biệt về mật độ năng lượng và tốc độ sạc so với lithium pin.
Hiện nay, các lĩnh vực ứng dụng chính của pin natri bao gồm xe hai bánh, ô tô hạng A00 và lưu trữ năng lượng. Và về lâu dài, pin natri về cơ bản sẽ chỉ được sử dụng trong 3 lĩnh vực này.
Pin lưu trữ năng lượng nói chung là pin lithium sắt photphat và sự cạnh tranh rất khốc liệt. Pin lưu trữ năng lượng cạnh tranh về giá nên pin natri không dễ dàng tham gia vào thị trường lưu trữ năng lượng. Đặc biệt, việc lưu trữ năng lượng quy mô lớn có yêu cầu về số chu kỳ, thường là hơn 6.000 lần. Nhưng hiện nay số chu kỳ của pin natri thực tế chỉ còn 2000-3000 lần. Tính theo cách này, ngay cả khi giá pin natri thấp hơn, việc gia nhập thị trường lưu trữ năng lượng quy mô lưới cũng sẽ khó khăn.
Thị trường lưu trữ năng lượng là một thị trường tương đối chuyên nghiệp và việc lưu trữ năng lượng quy mô lớn do các doanh nghiệp thống trị. Các doanh nghiệp này sẽ kiểm tra hiệu suất của pin và xem xét toàn diện về giá cả cũng như vòng đời. Vì vậy, nếu pin natri muốn chiếm được thị phần trong pin lưu trữ năng lượng thì phải đổi mới công nghệ.
Xin chào, tôi rất vui được chia sẻ những hiểu biết, kiến thức và kinh nghiệm của mình với bạn. Trong bài viết của tôi, bạn có thể mong đợi tìm thấy các bài viết về xu hướng, tin tức và sự phát triển mới nhất về lưu trữ năng lượng cho các ứng dụng công nghiệp và thương mại. Hãy tham gia cùng tôi khi chúng ta khám phá thế giới thú vị về lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại.
Phần kết luận
HALES Energy chia sẻ một góc hiểu biết, trao đổi và học tập lưu trữ năng lượng, nhằm cung cấp nền tảng cho những người trong ngành, chia sẻ xu hướng lưu trữ năng lượng, tìm tài nguyên chất lượng cao và cùng khám phá con đường phát triển của ngành lưu trữ năng lượng.
Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào khác muốn biết, vui lòng để lại tin nhắn trong phần bình luận và chúng tôi sẽ trả lời bạn một cách chi tiết.
Hỗ trợ tư vấn và Thi công cho khách hàng là niềm vinh hạnh cho chúng tôi!
LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TỐI ƯU
Hệ thống năng lượng mặt trời được lắp đặt tương đối dễ dàng, đơn giản.
HALES Energy nổi bật với năng lực chuyên môn, đội ngũ tận tình, trách nhiệm, uy tín sẽ mang đến sự yên tâm và hài lòng cho khách hàng.
Đội ngũ kỹ sư luôn thấu hiểu và thiết kế theo nhu cầu của từng khách hàng, đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật, an toàn, đạt hiệu suất cao nhất cho dự án.
Bên cạnh đó, HALES Energy cũng cam kết mang đến cho doanh nghiệp, khách sạn nhiều giá trị trong thiết kế và thi công.
Liên hệ HALES Energy để được tư vấn, khảo sát, lên bản vẽ MIỄN PHÍ
👇 CÔNG TY TNHH HALES ENERGY
☀ Hotline: 0902.558.295 (KD) / 0938.506.695 (KT)
🌎 Website: https://halesenergy.vn
🏠 Địa chỉ: 122B Đường Trương Văn Thành, Phường Hiệp Phú, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
