Trong sự kiện ra mắt trực tuyến “Tech Zone”, nhà sản xuất pin toàn cầu CATL đã giới thiệu pin natri-ion thế hệ đầu tiên của mình, cũng như giải pháp AB tích hợp cả tế bào natri-ion và lithium-ion vào một gói. Mặc dù thế hệ tế bào natri-ion đầu tiên này không vượt qua pin lithium-ion truyền thống, nhưng chúng mang lại một số lợi ích cho việc sạc, duy trì năng lượng và giúp thúc đẩy năng lượng sạch hơn.
Công ty TNHH Công nghệ Amperex Đương Đại được biết đến với tên CATL, là nhà phát triển giải pháp năng lượng toàn cầu có trụ sở chính tại Ninh Đức, Trung Quốc. Trên thực tế, một báo cáo gần đây từ SNE Research ở Hàn Quốc đã xếp CATL là công ty dẫn đầu về việc sử dụng năng lượng toàn cầu trong xe điện vào năm 2021, tính riêng thị trường đã nắm giữ gần 30%.
Nhà sản xuất cung cấp pin lithium-ion, tiêu chuẩn công nghiệp hiện tại, cho các nhà sản xuất ô tô EV trên toàn cầu bao gồm Tesla và Hyundai. Trong khi pin lithium-ion vẫn là nguồn năng lượng có thể mở rộng thử nghiệm và thực sự cho xe điện, các nhà nghiên cứu pin vẫn đang không ngừng tìm kiếm nguyên tố hóa học mới và các vật liệu có thể mở rộng để hỗ trợ công nghiệp hóa các loại khác, như pin thể rắn.
CATL giải thích rằng họ đã dành nhiều năm nghiên cứu và phát triển vật liệu điện cực pin natri-ion, nhưng đã phải đối mặt với một vấn đề lớn – ion natri có thể tích lớn hơn ion lithium, và cả tính ổn định cấu trúc và đặc tính động học của vật liệu của chúng đều đòi hỏi nhiều yêu cầu hơn.
CATL dường như đã vượt qua trở ngại vật chất này và hiện đã chia sẻ thế hệ pin natri-ion đầu tiên của mình.
CATL giới thiệu pin natri-ion, gói AB với các tế bào lithium-ion
Trong một thông cáo báo chí sau sự kiện “Tech Zone” được tổ chức trực tuyến, CATL đã chính thức công bố thế hệ pin natri-ion đầu tiên của mình. Bằng cách thay đổi vật liệu và cấu trúc tế bào, công ty đã có thể tạo ra một tế bào có khả năng sạc nhanh, ổn định nhiệt và hiệu suất nhất quán ở nhiệt độ thấp.
Tuy nhiên, mật độ năng lượng để lại một cái gì đó được mong muốn. Tế bào pin natri-ion mới của CATL có thể đạt tới 160Wh / kg, thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn công nghiệp đối với tế bào lithium-ion. Tuy nhiên, CATL tuyên bố pin của nó có thể đạt đến trạng thái sạc 80% (SOC) ở nhiệt độ phòng trong 15 phút.
Ngoài ra, các tế bào ion natri này có tỷ lệ duy trì dung lượng trên 90% trong môi trường nhiệt độ thấp dưới 0. Điều này có thể hữu ích cho những người lái xe điện ở cường độ cao lớn hoặc ở những khu vực có mùa đông khắc nghiệt.
Gói AB mới của CATL
Tế bào pin natri-ion có nguyên tắc hoạt động tương tự như pin lithium-ion, ngắt các ion giữa cực âm và cực dương. Do đó, CATL đã giới thiệu hệ thống pin AB, tích hợp cả hai tế bào pin natri-ion với pin lithium-ion vào một hệ thống pin.
CATL tin rằng gói AB này có thể tận dụng lợi ích của cả hai loại tế bào, có các tế bào lithium-ion mạnh hơn bù đắp cho sự thiếu hụt mật độ năng lượng của pin natri-ion. Đồng thời, các tế bào pin natri-ion có thể giúp gói duy trì năng lượng và hiệu suất cao ở nhiệt độ thấp.
Theo CATL, họ đã bắt đầu triển khai công nghiệp pin natri-ion, với kế hoạch thiết lập một dây chuyền công nghiệp cơ bản vào năm 2023. Nhà lãnh đạo pin toàn cầu cũng đã nêu mục tiêu cho mật độ năng lượng thế hệ tiếp theo của pin natri-ion là vượt quá 200Wh / kg.
Chúng tôi không ở đây để thúc đẩy sự đổi mới về pin. Những đột phá về tế bào pin, cho dù chúng thông qua cực dương silicon, bộ phân tách gốm hay hoàn toàn là hóa học hoàn toàn mới, đều thúc đẩy công nghệ phát triển. Việc áp dụng và tích hợp xe điện EV chỉ có thể được hưởng lợi từ những loại thông báo này.
Tuy nhiên, các tế bào ion natri có một con đường để đi trước khi chúng có thể tự trở thành một giải pháp năng lượng khả thi, ít nhất là để cung cấp năng lượng cho xe điện. Mật độ năng lượng 60 Wh / kg là một bước khởi đầu, nhưng nó ở mức thấp hơn về khả năng lưu trữ năng lượng so với cho một số tế bào lithium-ion ngoài đó.
Ví dụ, tế bào pin 4680 sắp ra mắt của Tesla được đồn đại sẽ vượt quá mật độ năng lượng 300 Wh / kg, mặc dù sản xuất của nó hiện chỉ là một nhà máy thử nghiệm.
CATL không có cách nào tránh được vấn đề này và đã nhận ra rằng nó vẫn chưa đủ khả năng để vượt lên hàng đầu của thị trường pin. Tuy nhiên, lợi ích của nó đối với tốc độ sạc và hiệu suất ở nhiệt độ đóng băng một ngày nào đó có thể tỏ ra khá có giá trị, ngay cả khi được kết hợp với các tế bào lithium-ion trong gói AB trong thời gian chờ đợi.
Mục tiêu mật độ năng lượng 200 Wh / kg cho pin natri-ion thế hệ thứ hai là thực tế, nhưng chỉ là bước đầu tiên hướng tới công nghiệp hóa thực sự cho xe điện.
