Pin lithium có mặt khắp nơi trong công việc và cuộc sống của chúng ta.Từ các thiết bị điện tử như điện thoại di động và máy tính xách tay cho đến các phương tiện sử dụng năng lượng mới, pin lithium-ion được sử dụng trong nhiều trường hợp.Với kích thước nhỏ hơn, hiệu suất ổn định hơn và khả năng tái chế tốt hơn, chúng giúp con người sử dụng năng lượng sạch tốt hơn.
Trong những năm gần đây, Trung Quốc đã đi đầu thế giới trong nghiên cứu và phát triển công nghệ chủ chốt, chuẩn bị nguyên liệu, sản xuất pin và ứng dụng pin ion natri.
Lợi thế dự trữ lớn
Hiện nay, việc lưu trữ năng lượng điện hóa được đại diện bởi pin lithium-ion đang đẩy nhanh sự phát triển của nó.Pin lithium ion có năng lượng riêng, công suất riêng, hiệu suất phóng điện và điện áp đầu ra cao, đồng thời có tuổi thọ dài và khả năng tự phóng điện nhỏ, khiến chúng trở thành công nghệ lưu trữ năng lượng lý tưởng.Với việc giảm chi phí sản xuất, pin lithium-ion đang được lắp đặt trên quy mô lớn trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng điện hóa, với đà tăng trưởng mạnh mẽ.
Theo dữ liệu từ Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin, công suất lắp đặt mới của bộ lưu trữ năng lượng mới ở Trung Quốc đã tăng 200% so với cùng kỳ năm 2022. Hơn 20 trăm dự án cấp megawatt đã đạt được hoạt động kết nối lưới điện, với pin lithium lưu trữ năng lượng chiếm 97% tổng công suất lắp đặt mới.
“Công nghệ lưu trữ năng lượng là mắt xích quan trọng trong thực tiễn và thực hiện cuộc cách mạng năng lượng mới.Trong bối cảnh chiến lược mục tiêu carbon kép, kho lưu trữ năng lượng mới của Trung Quốc đã phát triển nhanh chóng.”Sun Jinhua, một học giả của Viện Hàn lâm Khoa học Châu Âu và là giáo sư tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, đã tuyên bố một cách sinh động rằng tình hình lưu trữ năng lượng mới hiện nay bị chi phối bởi “một lithium”.
Trong số rất nhiều công nghệ lưu trữ năng lượng điện hóa, pin lithium-ion đã chiếm vị trí thống trị trong các thiết bị điện tử cầm tay và phương tiện sử dụng năng lượng mới, tạo thành một chuỗi công nghiệp tương đối hoàn chỉnh.Tuy nhiên, đồng thời, những khuyết điểm của pin lithium-ion cũng thu hút sự chú ý.
Sự khan hiếm tài nguyên là một trong số đó.Các chuyên gia cho rằng, từ góc độ toàn cầu, sự phân bổ tài nguyên lithium cực kỳ không đồng đều, với khoảng 70% phân bố ở Nam Mỹ và tài nguyên lithium của Trung Quốc chỉ chiếm 6% tổng nguồn tài nguyên thế giới.
Làm thế nào để phát triển công nghệ pin lưu trữ năng lượng không phụ thuộc vào nguồn tài nguyên quý hiếm và có chi phí thấp hơn?Tốc độ nâng cấp các công nghệ lưu trữ năng lượng mới được đại diện bởi pin ion natri đang tăng tốc.
Tương tự như pin lithium-ion, pin ion natri là loại pin thứ cấp dựa vào các ion natri để di chuyển giữa các điện cực dương và âm để hoàn thành hoạt động sạc và xả.Li Jianlin, Tổng thư ký Ủy ban Tiêu chuẩn Lưu trữ Năng lượng của Hiệp hội Kỹ thuật Điện Trung Quốc, cho biết trên toàn cầu, trữ lượng natri vượt xa các nguyên tố lithium và được phân bổ rộng rãi.Giá thành của pin ion natri thấp hơn 30% -40% so với pin lithium.Đồng thời, pin ion natri có độ an toàn tốt hơn và hiệu suất ở nhiệt độ thấp cũng như tuổi thọ dài, khiến chúng trở thành một lộ trình công nghệ quan trọng để giải quyết điểm yếu “một lithium thống trị”.
Triển vọng công nghiệp tốt
Trung Quốc rất coi trọng việc nghiên cứu và ứng dụng pin ion natri.Vào năm 2022, Trung Quốc sẽ đưa pin ion natri vào Kế hoạch đổi mới khoa học và công nghệ 5 năm lần thứ 14 trong lĩnh vực năng lượng, hỗ trợ nghiên cứu và phát triển các công nghệ tiên tiến và thiết bị công nghệ cốt lõi cho pin ion natri.Vào tháng 1 năm 2023, Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin cùng sáu cơ quan khác đã cùng ban hành Ý kiến chỉ đạo về thúc đẩy phát triển ngành điện tử năng lượng, làm rõ việc tăng cường đột phá công nghệ trong công nghiệp hóa pin lưu trữ năng lượng mới, nghiên cứu và đột phá trong các lĩnh vực chính các công nghệ như hệ thống pin có tuổi thọ cực cao và độ an toàn cao, lưu trữ năng lượng quy mô lớn, dung lượng lớn và hiệu quả, đồng thời đẩy nhanh việc nghiên cứu và phát triển các loại pin mới như pin ion natri.
Yu Qingjiao, Tổng thư ký Liên minh đổi mới công nghệ pin mới Zhongguancun, cho biết năm 2023 được coi là “năm đầu tiên sản xuất hàng loạt” pin natri trong ngành và thị trường pin natri Trung Quốc đang bùng nổ.Trong tương lai, pin natri sẽ trở thành nguồn bổ sung mạnh mẽ cho công nghệ pin lithium trong nhiều phân ngành như xe điện hai hoặc ba bánh, bộ lưu trữ năng lượng gia đình, bộ lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại cũng như phương tiện sử dụng năng lượng mới.
Vào tháng 1 năm nay, thương hiệu xe năng lượng mới Jianghuai Yttrium của Trung Quốc đã giao chiếc xe chạy bằng pin natri đầu tiên trên thế giới.Vào năm 2023, pin ion natri thế hệ đầu tiên của CATL đã được ra mắt và hạ cánh.Pin có thể được sạc ở nhiệt độ phòng trong 15 phút, với dung lượng pin trên 80%.Không chỉ chi phí thấp hơn mà chuỗi công nghiệp cũng sẽ đạt được khả năng sạc độc lập và có thể kiểm soát được.
Vào cuối năm ngoái, Cơ quan Năng lượng Quốc gia đã công bố dự án trình diễn thí điểm về lưu trữ năng lượng mới.Trong số 56 dự án lọt vào danh sách rút gọn, có hai dự án pin ion natri.Theo quan điểm của Wu Hui, Chủ tịch Viện Nghiên cứu Công nghiệp Pin Trung Quốc, quá trình công nghiệp hóa pin ion natri đang phát triển nhanh chóng.Theo tính toán, đến năm 2030, nhu cầu lưu trữ năng lượng toàn cầu sẽ đạt khoảng 1,5 terawatt giờ (TWh) và pin ion natri dự kiến sẽ chiếm được thị phần đáng kể.Wu Hui cho biết: “Từ bộ lưu trữ năng lượng ở cấp độ lưới điện đến bộ lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại, sau đó đến bộ lưu trữ năng lượng gia đình và di động, toàn bộ sản phẩm lưu trữ năng lượng sẽ sử dụng nhiều điện natri trong tương lai”.
Đường dẫn ứng dụng dài
Hiện nay, pin ion natri đang nhận được sự quan tâm từ nhiều quốc gia.Tờ Nihon Keizai Shimbun từng đưa tin rằng đến tháng 12 năm 2022, bằng sáng chế của Trung Quốc trong lĩnh vực pin ion natri chiếm hơn 50% tổng số bằng sáng chế có hiệu lực của thế giới và Nhật Bản, Hoa Kỳ, Hàn Quốc và Pháp lần lượt xếp từ thứ hai đến thứ năm.Sun Jinhua cho biết, ngoài việc Trung Quốc tăng tốc rõ ràng công nghệ pin ion natri mang tính đột phá và quy mô lớn, nhiều nước châu Âu, Mỹ và châu Á cũng đã đưa pin ion natri vào hệ thống phát triển pin lưu trữ năng lượng.
Thời gian đăng: 26-03-2024