Kas naatriumakud tühistavad liitiumakude tähtsuse?

Kui koobaltile hoogu antakse, lähevad kõik koobaltivabaks; kui niklit üles tõsta, ei taha kõik niklit, aga liitium on ikka alles. 'Ningde Timesi esimees Zeng Yuqun paljastas viimasel ajal ettevõtte 2020. aasta investorite üldkonverentsil ülesvoolu toorainete hinnatõusust rääkides veel ühe olulise detaili. Naatriumpatareide kaasaegne tehnoloogia on küps ja sellega seonduvad tooted tuuakse kindlasti turule juulis.

Niipea kui teave avaldati, vallandas see tööstuses kohe sooja vestluse. Kuidas on minu riigi soolapatareide sektori areng? Kas see ehitab uuesti üles praeguse turustruktuuri, kus domineerivad liitiumakud?

taastada turufookus

Naatriumpatarei on laetav aku, mis kasutab laengukandjana soolaioone (Na+), mis sõltub enamasti positiivsete ja ebasoodsate elektroodide vahel olevate naatriumiioonide aktiivsusest, ning selle tööpõhimõte on sarnane liitiumaku omaga.

Tegelikult pole soolaakud uued. Juba 1970. aastatel viidi naatriumpatareide uurimine läbi peaaegu samal ajal kui liitiumpatareid. Sellegipoolest jäi areng uurimistingimuste ja muude põhjuste tõttu soiku. Samal ajal arenevad liitiumakud kiiresti, samuti on nad tegelikult kiiresti saavutanud laiaulatusliku katvuse elektroonika sisselaske, arvutisüsteemide, interaktsioonivõrkude ja ka elektriveokite valdkonnas.

Tänapäeval on akude põhimaterjalide kasvav määr toonud tohutu stressi kiiresti arenevatele akuettevõtetele. Teave näitab, et liitiumkarbonaadi tavahind on seotud 89 000 jüaaniga tonni kohta, mis on umbes 67% rohkem kui aasta alguses; tüüpiline liitiumhüdroksiidi määr on umbes 89 500 jüaani tonni kohta, mis on 80% rohkem kui aasta alguses. Intressitõusu põhjuseks on üldiselt nõudluse kasv nii elektriveokite kui ka energiasalvestite suurematel turgudel.

Umbes 70% maailma liitiumiallikatest on koondunud Lõuna-Ameerikasse, samuti imporditakse 80% minu kodumaa liitiumiallikatest. Liitiumiressursside 'kinnijäänud kaela' probleemi lahendamiseks on asjakohased ettevõtted keskendunud soolaakudele. Arusaadavalt on naatriumpatareides kasutatavad elektroodide materjalid üldiselt soolasoolad, millel on rohkem raamatuid ja madalamad hinnad kui liitiumisooladel. 'Naatriumkloriidi ei saa praadida, kuna seal on palju soola.' ütles Zeng Yuqun.

Umbes 70% maailma liitiumiallikatest on koondunud Lõuna-Ameerikasse, samuti imporditakse 80% minu kodumaa liitiumiallikatest. Liitiumiressursside 'kinnijäänud kaela' probleemi lahendamiseks on asjakohased ettevõtted keskendunud soolaakudele. Arusaadavalt on naatriumpatareides kasutatavad elektroodide materjalid üldiselt soolasoolad, millel on rohkem raamatuid ja madalamad hinnad kui liitiumisooladel. 'Naatriumkloriidi ei saa praadida, kuna seal on palju soola.' ütles Zeng Yuqun.

'Naatriumpatareid saab kasutada olemasolevaid liitiumakude tooteid, elementide tootmisprotsesse ja tootmisseadmeid ning masstootmises ei teki ilmseid liiklusummikuid.' Hiina Teaduste Akadeemia Füüsika Instituudi teadlane Hu Yongsheng ütles ajakirjanikele, et naatriumakud on järk-järgult kolinud laborist kasulikesse rakendustesse. Praegu on Hiina olnud maailmas esirinnas nii naatriumpatareide toodete, standardlahenduste kui ka reklaamide ja rakenduste arendamisel ja valmistamisel ning peagi hakatakse ka turgu turustama.

Niisiis, kas soolaakud muudavad liitiumpatareide tähtsuse tulevikus ümber? Nõudluse poole pealt saab turu nõudluse toiteakude järele jagada neljaks mõõduks, eelkõige suutma vastata kõrgemale võimekusele, kiiremale arveldusmäärale, turvalisemale ja ka madalamale hinnale. Arusaadavalt on soolaakude praegune energiatihedus 90–150 Wh/kg, võrreldes liitiumraudfosfaatpatareide 150–180 Wh/kg ja kolmekomponentsete liitiumioonakude 200–280 Wh/kg, ruumi on veel palju. Samas ei jää soolaakud alla laadimis- ja tühjenemishinna, kõrge ja madala temperatuuritaseme efektiivsuse ning ka tsükli efektiivsuse poolest ning neil on isegi palju rohkem eeliseid. Lisaks kasutatakse soolaioonides vähem või praktiliselt üldse mitte haruldasi metalle ning soodsa hinnaga alumiiniumfooliumi saab kasutada nii positiivsete kui ka ebasoodsate olemasolevate kogumisasutuste jaoks, mis võib hindu veelgi alandada, suurendades samal ajal aku ohutust ja turvalisust.

Sellegipoolest ei viita taskukohane ressursside pakkumine sellele, et naatriumakude kulud oleksid madalamad. 'Soolapatareid ei ole odavad nii kiiresti, kui need kasutusele võetakse. Praegune tarneahel on endiselt väike ja ebaküps, samuti võib see olla kallim kui liitiumakud.' Zeng Yuqun väitis, et soolapatareid vajavad endiselt täiustamisprotseduuri.

Zhongtai väärtpaberite uurimisinstituudi värvisektori direktor Xie Honghe mainis lisaks, et naatriumpatareide tööstuslikul kasutamisel on endiselt palju probleeme, mis hõlmavad elektrolüütide, elektroodide ja ka elektrolüütide kasutajaliideste stabiilsust, samuti asjaomaste sektorite ja patareide ringlussevõetavust, mida tuleb täiendavalt uurida ja ka lahendada. 

'kõrge turvalisusega aku' paigutamine

Sektori teadlaste silmis on liitium-ioonakud tulevikus endiselt uute energiaga autode energiaakude peamine moodsa tehnoloogia tee.

'Rahvusvahelised liitiumiressursivarud suudavad rahuldada uhiuute energiaveoautode kasvunõudlust, samuti on liitiumioonakude kasutegur parem.' Xie Honghe arvates võivad soolaakude edaspidised kasutustingimused koonduda energiasalvestite, väikese kiirusega uhiuue energiaga autode, aga ka vähese võimsusega autode valdkonda ning uute akude rakendust ei saa täielikult muuta.

Hu Yongsheng tutvustas veel, et soolaakutooteid kasutatakse enamasti alla 150 Wh/kg, pakkudes suure temperatuurivahemikuga, palju turvalisemaid, kõrgema hinnaga ja ka madalama hinnaga akumulaatorakusid, mida saab kasutada kasuliku lisandina liitiumakude toetamisel ja edasiarendamisel. Eelkõige leevendub liitiumiallikate puudumisest tingitud piiratud energiasalvestite väljatöötamine ning järk-järgult asendatakse pliiakud. Tema silmis on soolaakud praegu positsioneeritud kui kõige soodsamad ja ka kõrge turvalisusega energiasalvestusakud, samuti on oodata, et need suudavad pärast suurendamist saavutada pliiakude kiiruse ja ka liitiumakude jõudluse.

Märkimist väärib, et Arengu- ja Reformikomisjoni ja Energeetikaameti ühiselt välja antud 'Juhivaates seisukohtades uute elektrisalvestite kasvu suurendamiseks (märkuse eelnõu)' mainiti, et on vaja jälgida energiasalvestusruumi kaasaegsete tehnoloogiate mitmekesistamist ning kiirendada ka hooratta energiasalvestusruumi ja ka soolaakude kasvu. ja ka mitmesuguseid muid tehnoloogiaid suurte katsedemonstratsioonide läbiviimiseks. See on ka esimene kord, kui naatriumpatareid on nii üleriigilisse arengustrateegiasse sisse kirjutatud kui ka plaan 'alal püsinud'.