1. Les ions sodium sont plus performants \u00e0 basse temp\u00e9rature. Peut-on vraiment atteindre 160wh\/kg aujourd'hui ?
\nC'est possible en th\u00e9orie. Mais aucun param\u00e8tre n'est donn\u00e9 pour la dur\u00e9e du cycle. La stabilit\u00e9 actuelle du cycle n'est pas bonne. Les v\u00e9hicules \u00e9lectriques sur le march\u00e9 ont besoin de 2 000 cycles, mais la recherche actuelle ne permet que 1 000 cycles. 160wh\/kg. Elle peut charger rapidement 80% de la batterie en 15 minutes, ce qui ne pose th\u00e9oriquement aucun probl\u00e8me. La situation \u00e0 basse temp\u00e9rature est meilleure parce qu'il n'y a pas de composition et de param\u00e8tres du mat\u00e9riau, il faut donc se m\u00e9fier. Les batteries au sodium sont plus grandes que les batteries au lithium, leur performance dynamique est relativement faible, et le mouvement des ions sodium sera plus lent. Les ions sodium sont \u00e9galement affect\u00e9s par les basses temp\u00e9ratures. D'une mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, les performances \u00e0 basse temp\u00e9rature des ions sodium sont moins bonnes que celles du lithium, mais je ne sais pas si CATL a adopt\u00e9 de nouvelles technologies.<\/p>\n
2. Quels sont les principaux facteurs qui influencent la dur\u00e9e de vie ? Quelle est la marge d'am\u00e9lioration de l'indicateur de dur\u00e9e de vie et quand peut-on estimer qu'il sera capable de r\u00e9pondre \u00e0 la dur\u00e9e de vie d'une batterie de stockage d'\u00e9nergie ? Stabilit\u00e9 structurelle des mat\u00e9riaux des \u00e9lectrodes positives et n\u00e9gatives. L'intercalation r\u00e9versible des ions sodium fait du mat\u00e9riau de la cathode un mat\u00e9riau \u00e9conomique qui peut changer. Certains mat\u00e9riaux sont relativement stables, ce qui leur permet de maintenir la dur\u00e9e du cycle. La circulation des ions sodium n'est pas aussi bonne que d'autres, principalement parce que le volume est trop important, ce qui endommage davantage la structure du mat\u00e9riau. En termes de dur\u00e9e de vie, elle peut atteindre 1 000 fois. Mais ce probl\u00e8me pourra \u00eatre r\u00e9solu \u00e0 l'avenir gr\u00e2ce \u00e0 la technologie. Le mat\u00e9riau peut devenir plus stable. Dans les 3 \u00e0 5 prochaines ann\u00e9es, le nombre total de cycles pourra atteindre 3 000 \u00e0 4 000 fois sans aucun probl\u00e8me.<\/p>\n
3. Si les mat\u00e9riaux des \u00e9lectrodes positives et n\u00e9gatives sont remplac\u00e9s et que les ions sodium remplacent le lithium, de combien le co\u00fbt baissera-t-il par rapport \u00e0 aujourd'hui ?
\n\u00c0 l'heure actuelle, les ions sodium n'ont pas encore \u00e9t\u00e9 produits en masse. Ils restent principalement dans les laboratoires et le co\u00fbt des mat\u00e9riaux est plus \u00e9lev\u00e9 que celui du lithium industriel actuel.
\nCependant, apr\u00e8s la production de masse, l'ensemble du processus de production est \u00e9gal \u00e0 celui des piles au lithium et le co\u00fbt total peut \u00eatre r\u00e9duit d'environ 50%. Cependant, les mat\u00e9riaux des \u00e9lectrodes positives et n\u00e9gatives n'ont pas encore \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9s, il est donc impossible de faire une estimation. L'\u00e9lectrode n\u00e9gative pr\u00e9sente un l\u00e9ger avantage par rapport au lithium. Le plus grand avantage r\u00e9side toujours dans l'\u00e9lectrode positive, car la performance relative du mangan\u00e8se est plus stable en termes d'ions m\u00e9talliques dans l'\u00e9lectrode positive. Un syst\u00e8me bas\u00e9 sur l'oxyde de mangan\u00e8se sodique et l'ajout de certains \u00e9l\u00e9ments tels que le nickel ou le fer cobalt n'est pas trop co\u00fbteux. Cependant, les piles au lithium sont toutes compos\u00e9es d'une forte teneur en nickel, ce qui n\u00e9cessite tout autant de cobalt et de nickel, et leur co\u00fbt est beaucoup plus \u00e9lev\u00e9 que celui du mangan\u00e8se. Cependant, si l'on utilise de l'oxyde de mangan\u00e8se au lithium, les performances seront m\u00e9diocres s'il y a trop de mangan\u00e8se. Mais le mangan\u00e8se peut \u00eatre utilis\u00e9 comme \u00e9l\u00e9ment stabilisateur en grande quantit\u00e9 dans le sodium, sans utiliser de nickel ni de cobalt. En utilisant le mangan\u00e8se comme principal \u00e9l\u00e9ment m\u00e9tallique combin\u00e9 au carbonate de sodium, apr\u00e8s la production de masse, le co\u00fbt de production sera consid\u00e9rablement r\u00e9duit par rapport aux piles au lithium actuelles.<\/p>\n
4. Si l'on compare les entreprises nationales qui fabriquent actuellement des batteries lithium-ion, y a-t-il des entreprises qui, d'un point de vue technique, sont en t\u00eate ?
\nParmi les grandes entreprises, celle de CATL dispose d'une \u00e9quipe charg\u00e9e de fabriquer des batteries sodium-ion. Son \u00e9quipe de R&D est relativement importante et son plan d'action est \u00e0 plus long terme. Elle dispose de batteries sodium-ion existantes et a publi\u00e9 des informations. Par cons\u00e9quent, leur technologie est relativement avanc\u00e9e et de nombreuses universit\u00e9s m\u00e8nent actuellement des activit\u00e9s de recherche et de d\u00e9veloppement. Par exemple, l'Acad\u00e9mie chinoise des sciences a incub\u00e9 Zhongke Haina, qui se sp\u00e9cialise dans les batteries sodium-ion. L'universit\u00e9 Jiao Tong de Shanghai a incub\u00e9 Sodium Innovative Energy \u00e0 Shaoxing, qui produit principalement des batteries de stockage d'\u00e9nergie et qui est \u00e9galement une jeune entreprise de batteries sodium-ion. Ces deux entreprises sont sp\u00e9cialis\u00e9es dans la recherche, le d\u00e9veloppement et l'industrie des batteries sodium-ion, et non des batteries au lithium. L'activit\u00e9 principale de CATL est autre, \u00e0 l'exception de la recherche et du d\u00e9veloppement sur le sodium.
\nCependant, les batteries sodium-ion actuelles ne sont pas encore au point. Bien que CATL ait d\u00e9clar\u00e9 qu'elles seraient produites en masse l'ann\u00e9e prochaine, leurs produits n'en sont encore qu'au stade du laboratoire.<\/p>\n
5. Zhongke Haina a mis au point une batterie au sodium d'une densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique d'environ 145wh\/kg et d'une dur\u00e9e de vie de plus de 4 500 fois. Qu'en pensez-vous ?
\nLa dur\u00e9e du cycle d\u00e9pend des conditions. D'une mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, 2 000 cycles sont une tr\u00e8s bonne chose, mais si la charge et la d\u00e9charge se situent dans la plage du 80%, la dur\u00e9e de vie peut atteindre 3 000 \u00e0 4 000 fois. La dur\u00e9e de vie d\u00e9pend de la tension de coupure de la charge. Si la tension de coupure augmente de 0,1 volt, la dur\u00e9e de vie diminue consid\u00e9rablement. Le mat\u00e9riau de l'\u00e9lectrode positive de Zhongkehaina est \u00e9galement bas\u00e9 sur des mat\u00e9riaux en couches, sur le syst\u00e8me sodium-mangan\u00e8se-oxyg\u00e8ne, qui est dop\u00e9 avec des \u00e9l\u00e9ments tels que le cuivre, le fer et le cobalt. L'\u00e9lectrode n\u00e9gative est \u00e9galement constitu\u00e9e de carbone dur. L'\u00e9lectrolyte doit \u00e9galement \u00eatre de l'hexafluorophosphate de sodium.<\/p>\n
6. Quelles sont les mesures sp\u00e9cifiques prises par le pays en mati\u00e8re de politique industrielle ?
\nLe niveau national est tr\u00e8s favorable, mais il n'y a pas encore de mesures concr\u00e8tes. Le State Grid et le minist\u00e8re de la science et de la technologie ont pr\u00e9sent\u00e9 de nombreux projets de batteries au sodium et investi des fonds pour encourager les institutions de recherche scientifique et les entreprises \u00e0 se porter candidates. Le State Grid a investi dans la recherche et le d\u00e9veloppement pour des applications o\u00f9 le stockage de l'\u00e9nergie est difficile, notamment les stations de stockage de l'\u00e9nergie \u00e9olienne et solaire, et la demande d'ions sodium. Il n'y en a pas d'autres pour l'instant, mais les politiques seront mises en place progressivement.<\/p>\n
7. Quelle est la diff\u00e9rence entre l'\u00e9quipement de fabrication des piles au sodium et celui des piles au lithium ?
\nL'\u00e9quipement de fabrication des mat\u00e9riaux est pratiquement le m\u00eame. Il suffit de changer les mati\u00e8res premi\u00e8res. Les mat\u00e9riaux ternaires des piles au lithium ou de l'oxyde de cobalt et de lithium sont contr\u00f4l\u00e9s par des m\u00e9thodes d'ing\u00e9nierie \u00e9lectrique et de phase solide. Les mati\u00e8res premi\u00e8res entrant dans la cha\u00eene de production des mat\u00e9riaux cathodiques sont principalement le carbonate de lithium, l'oxyde de nickel, le benz\u00e8ne acide ou les sels m\u00e9talliques plus le carbonate de lithium ou l'hydroxyde de lithium. Les sels m\u00e9talliques des piles au sodium restent inchang\u00e9s, c'est-\u00e0-dire que le carbonate de lithium ou l'hydroxyde de lithium sont remplac\u00e9s par du carbonate de sodium et de l'hydroxyde de sodium, mais l'ensemble du processus de synth\u00e8se est le m\u00eame. Les fabricants de cathodes peuvent en principe utiliser l'\u00e9quipement actuel de production de cathodes pour batteries au lithium, mais certains ajustements doivent \u00eatre apport\u00e9s aux param\u00e8tres et conditions de production sp\u00e9cifiques. Mais l'\u00e9quipement est fondamentalement le m\u00eame. La diff\u00e9rence de graphite ne sera pas trop importante non plus. L'\u00e9lectrolyte est fondamentalement similaire, c'est-\u00e0-dire que l'hexafluorophosphate de lithium dissous est remplac\u00e9 par de l'hexafluorophosphate de sodium, mais il n'y a pas de grande diff\u00e9rence par rapport \u00e0 l'ensemble de la ligne de production de batteries au lithium.<\/p>\n
8. Si les ions sodium peuvent \u00eatre utilis\u00e9s comme batteries \u00e0 l'\u00e9tat solide, de combien la densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique peut-elle \u00eatre augment\u00e9e ? Le rapport prix\/performance sera-t-il plus \u00e9lev\u00e9 ?
\nLes batteries sodium-ion \u00e0 l'\u00e9tat solide pr\u00e9sentent peu d'avantages. D'une part, leur maturit\u00e9 technologique est actuellement relativement faible. Le principal probl\u00e8me est que l'\u00e9lectrolyte solide des batteries au sodium n'a pas un \u00e9tat solide particuli\u00e8rement bon. De plus, les batteries \u00e0 l'\u00e9tat solide ne sont pas encore tr\u00e8s m\u00fbres, ce qui constitue \u00e9galement un obstacle que les batteries \u00e0 l'\u00e9tat solide doivent franchir. Ou remplacer l'\u00e9lectrolyte par un \u00e9lectrolyte solide. Mais les \u00e9lectrolytes solides n'ont pas \u00e9t\u00e9 particuli\u00e8rement bons jusqu'\u00e0 pr\u00e9sent. Actuellement, les mat\u00e9riaux d'\u00e9lectrodes positives et n\u00e9gatives les plus couramment utilis\u00e9s sont des mat\u00e9riaux en couches ou des mat\u00e9riaux pour disques durs. Cependant, le rapport de volume des ions sodium est important et il n'est pas facile de les faire migrer dans les solides. Sa conductivit\u00e9 ionique est relativement faible dans les \u00e9lectrolytes. Par cons\u00e9quent, si vous voulez fabriquer une batterie au sodium \u00e0 l'\u00e9tat solide, vous devez d'abord en trouver une avec une mobilit\u00e9 ionique relativement \u00e9lev\u00e9e. Il faudra 5 \u00e0 10 ans pour d\u00e9velopper un produit plus performant.<\/p>\n
9. Si l'on trouve un bon \u00e9lectrolyte pour les piles au sodium, de combien la densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique peut-elle \u00eatre augment\u00e9e ?
\nS'il ne peut pas atteindre 200wh\/kg, l'am\u00e9lioration des batteries sodium-ion liquides sera tr\u00e8s limit\u00e9e. Si elle est bien r\u00e9alis\u00e9e, elle peut atteindre 150-180wh\/kg.
\nL'\u00e9lectrolyte repr\u00e9sente plus de 20% du poids de la batterie. Si l'ensemble est rendu solide et bien fait, il peut \u00eatre rendu tr\u00e8s fin et la densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique totale peut \u00eatre optimis\u00e9e. Cependant, l'\u00e9lectrolyte solide ne peut pas \u00eatre rendu tr\u00e8s fin car il y a un risque de court-circuit. S'il est \u00e9pais, la densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique sera r\u00e9duite. Les batteries au sodium d'aujourd'hui ne sont pas encore tr\u00e8s au point, de sorte que les performances des batteries \u00e0 \u00e9lectrolyte solide sont encore bien inf\u00e9rieures \u00e0 celles des batteries sodium-ion liquides. La capacit\u00e9 des \u00e9lectrodes positives et n\u00e9gatives peut produire 90%-100% de l'\u00e9nergie \u00e0 l'\u00e9tat liquide, mais seulement 60%-70% peut \u00eatre utilis\u00e9e \u00e0 l'\u00e9tat solide. Parce qu'il implique la migration d'ions dans le solide, l'\u00e9lectrolyte peut p\u00e9n\u00e9trer dans les \u00e9lectrodes positives et n\u00e9gatives, et toutes les particules des mat\u00e9riaux des \u00e9lectrodes positives et n\u00e9gatives peuvent entrer en contact avec l'\u00e9lectrolyte. Mais dans un solide, il doit y avoir un canal de transmission des ions. Cependant, dans les \u00e9lectrodes positives et n\u00e9gatives, les particules peuvent ne pas \u00eatre en mesure de toucher les \u00e9lectrodes positives et n\u00e9gatives de l'\u00e9lectrolyte. Le taux d'utilisation des \u00e9lectrodes positives et n\u00e9gatives sera compromis et l'augmentation de la densit\u00e9 d'\u00e9nergie sera \u00e9galement r\u00e9duite. Sera limit\u00e9e.<\/p>\n
10. Existe-t-il des projets de d\u00e9veloppement de batteries sodium-ion \u00e0 l'\u00e9tranger ? Quel est leur \u00e9tat d'avancement ?
\nLes \u00c9tats-Unis et l'Europe ont d\u00e9sormais des projets de recherche, y compris les \u00c9tats-Unis, qui ont \u00e9galement mis en place des projets de recherche et de d\u00e9veloppement pour les batteries sodium-ion. Toutefois, les progr\u00e8s de la recherche et du d\u00e9veloppement des batteries sodium-ion aux \u00c9tats-Unis sont encore inf\u00e9rieurs \u00e0 ceux de mon pays et de la Cor\u00e9e du Sud. La Chine et la Cor\u00e9e du Sud devancent d\u00e9sormais les \u00c9tats-Unis et la Cor\u00e9e du Sud. Les Europ\u00e9ens.
\nPlusieurs jeunes entreprises am\u00e9ricaines souhaitent \u00e9galement industrialiser les batteries sodium-ion, mais leur taille et leur technologie ne sont pas aussi bonnes que celles des entreprises nationales apparent\u00e9es. Les entreprises sud-cor\u00e9ennes LG, Samsung et SKI ont \u00e9galement des projets et leurs progr\u00e8s sont similaires \u00e0 ceux de la Chine.<\/p>\n
11. Lorsque la technologie des ions sodium arrivera \u00e0 maturit\u00e9, quelle proportion repr\u00e9sentera-t-elle dans la capacit\u00e9 totale des batteries install\u00e9es ?
\nLes avantages techniques des ions sodium se refl\u00e8tent dans les fabricants de masse, mais l'inconv\u00e9nient est que la densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique est plus faible que celle des batteries lithium-ion. Ses applications sont principalement ax\u00e9es sur le stockage de l'\u00e9nergie et les outils \u00e9lectriques qui ne n\u00e9cessitent pas une densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique \u00e9lev\u00e9e, tels que les v\u00e9hicules \u00e9lectriques \u00e0 faible vitesse et les bus \u00e9lectriques. Par cons\u00e9quent, si la technologie arrive \u00e0 maturit\u00e9 dans le domaine du sodium, sa part de march\u00e9 dans le domaine du stockage de l'\u00e9nergie pourrait d\u00e9passer 50%. Toutefois, en ce qui concerne les batteries de puissance, il est difficile pour les batteries sodium-ion d'occuper une part de march\u00e9 relativement \u00e9lev\u00e9e, jusqu'\u00e0 20%.<\/p>\n
12. Laquelle des deux peut se d\u00e9velopper plus rapidement et avec plus de maturit\u00e9, les batteries sodium-ion ou les piles \u00e0 combustible ?
\nDu point de vue de la maturit\u00e9 technologique, je suis plus optimiste en ce qui concerne les batteries sodium-ion, car le processus est tr\u00e8s similaire \u00e0 celui des batteries lithium-ion, et les batteries lithium-ion sont d\u00e9j\u00e0 tr\u00e8s matures, de sorte que le processus de promotion de la production de masse des batteries sodium-ion sera tr\u00e8s rapide, d'ici 2 \u00e0 3 ans. Des cha\u00eenes industrielles connexes peuvent \u00eatre mises en place.
\nToutefois, la production et l'application en masse des piles \u00e0 combustible ne se font qu'\u00e0 relativement long terme. Les piles \u00e0 combustible sont l'objectif ultime pour r\u00e9soudre les probl\u00e8mes \u00e9nerg\u00e9tiques. La derni\u00e8re chose est la r\u00e9action de l'hydrog\u00e8ne et de l'oxyg\u00e8ne, qui est tr\u00e8s propre et a une densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique \u00e9lev\u00e9e. Mais le goulet d'\u00e9tranglement actuel est le stockage et la lib\u00e9ration de l'hydrog\u00e8ne, ainsi que le probl\u00e8me des m\u00e9taux pr\u00e9cieux dans les catalyseurs des piles \u00e0 combustible. Il est difficile de r\u00e9duire le co\u00fbt des m\u00e9taux pr\u00e9cieux et de trouver d'autres technologies de catalyse fine. Ces deux goulets d'\u00e9tranglement techniques sont donc difficiles \u00e0 surmonter \u00e0 court terme. Il faudra peut-\u00eatre 3 \u00e0 50 ans pour que les piles \u00e0 combustible arrivent vraiment \u00e0 maturit\u00e9 et que le co\u00fbt de la production d'hydrog\u00e8ne diminue.<\/p>\n
13. Si la Chine peut fournir des mati\u00e8res premi\u00e8res d'ions sodium de mani\u00e8re totalement ind\u00e9pendante, n'a-t-elle pas besoin d'importer des mati\u00e8res \u00e0 grande \u00e9chelle comme les mati\u00e8res de lithium ?
\nLa Chine dispose de ressources min\u00e9rales suffisantes pour fournir les mati\u00e8res premi\u00e8res n\u00e9cessaires \u00e0 la fabrication des ions sodium.<\/p>\n
14. Les piles \u00e0 combustible sodium-ion et lithium-ion peuvent-elles coexister ?
\nLes chances sont grandes. Parce que chaque technologie a ses caract\u00e9ristiques et ses sc\u00e9narios d'application. Les piles au lithium, les piles \u00e0 combustible et les piles au sodium ont des technologies et des sc\u00e9narios cibl\u00e9s diff\u00e9rents, de sorte que la possibilit\u00e9 de coexistence est tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e. Les batteries au plomb ne se retireront pas du march\u00e9. La production de masse et l'application des batteries au plomb augmentent chaque ann\u00e9e, mais la croissance n'est pas aussi rapide que celle des batteries au lithium.<\/p>\n
15. O\u00f9 l'acide-plomb est-il utilis\u00e9 \u00e0 grande \u00e9chelle aujourd'hui ?
\nLes centrales de stockage d'\u00e9nergie et les batteries start-stop pour les v\u00e9hicules \u00e0 carburant, ces deux aspects. Gr\u00e2ce \u00e0 la maturit\u00e9 de sa technologie, elle fait \u00e9galement du bon travail dans le domaine du recyclage industriel, tel que le recyclage des batteries. Bien que le plomb soit toxique et polluant, si le recyclage est bien fait, la pollution peut \u00eatre \u00e9vit\u00e9e. Cette technologie de recyclage est un avantage que les piles au lithium actuelles ne poss\u00e8dent pas encore. Toutefois, une fois qu'un grand nombre de piles au lithium de puissance auront \u00e9t\u00e9 mises au rebut, le recyclage des piles posera \u00e9galement un gros probl\u00e8me.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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