Tương lai của pin Natri-Ion

Tương lai là điện khí hóa. Mọi thứ, từ ô tô đến thiết bị điện tử tiêu dùng và lưu trữ năng lượng tái tạo đều phụ thuộc vào khả năng xây dựng ngày càng nhiều loại pin tốt hơn. Hiện nay, pin lithium-ion thống trị các thị trường đó, nhưng nhu cầu về các khoáng chất quan trọng cần thiết để sản xuất pin lithium-ion được dự đoán sẽ vượt xa nguồn cung. Điều đó, cùng với các cân nhắc về chi phí và lo ngại về an ninh năng lượng, đang dẫn dắt các công ty và quốc gia xem xét các hóa học pin thay thế.

Với những thách thức xung quanh nguồn cung lithium, niken, coban, một số nhà sản xuất thiết bị gốc đã chuyển sang pin Natri-Ion. Pin Natri-Ion có thiết kế tương tự như pin lithium-ion, nghĩa là cả hai loại pin này có thể được sản xuất bằng các phương pháp tương tự. Cả hai đều tạo ra điện thông qua phản ứng hóa học và được tạo thành từ anode, cathode, màng ngăn và chất điện phân. Nhưng trong pin Natri-Ion, các ion lithium được thay thế bằng các ion natri trong cathode của pin, và muối lithium được thay thế bằng muối natri trong chất điện phân. Giống như lithium, natri, một thành phần của muối, cần được xử lý hóa học trước khi nó có thể trở thành nguyên liệu đầu vào cho cathode và chất điện phân. Natri nằm ngay cạnh lithium trong bảng tuần hoàn, điều đó có nghĩa là về mặt hóa học, chúng rất giống nhau, nhưng natri có nhiều hơn. Nó cũng rẻ hơn. Mặc dù vẫn đang trong giai đoạn sơ khai, thị trường pin Natri-Ion dự kiến ​​sẽ đạt giá trị hơn 11 tỷ USD vào năm 2033.

Mặc dù pin Natri-Ion không thể cạnh tranh với pin lithium-ion về phạm vi hoạt động trong xe điện, nhưng chúng mang lại một số lợi thế độc đáo. Nó không sử dụng các nguyên liệu thô đắt tiền. Không có coban, không có đồng, không có lithium, không có than chì, vốn hiện nay do Trung Quốc kiểm soát. Nhà sản xuất pin Trung Quốc, CATL, gần đây đã thông báo rằng họ sẽ cung cấp pin Natri-Ion cho nhà sản xuất ô tô Chery cho các phương tiện điện của hãng. Các công ty pin khác như SVOLT và công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Pháp Tiamat đang theo đuổi công nghệ tương tự. CNBC đã trao đổi với hai công ty, Natron Energy có trụ sở tại California và Faradian có trụ sở tại Vương quốc Anh về kế hoạch thương mại hóa pin Natri-Ion và vị trí của công nghệ này trong thị trường pin đang phát triển. Pin Natri-Ion đã xuất hiện từ khoảng những năm 1970 đến 1980, nhưng việc phát triển công nghệ quy mô lớn đã bị bỏ rơi để ủng hộ pin lithium-ion.

Nhưng bây giờ, công nghệ này đang được quan tâm trở lại. Sự phấn khích xung quanh pin Natri-Ion đã được khơi lại sau khi nhà sản xuất pin EV lớn nhất thế giới, CATL, tiết lộ rằng họ đang đầu tư vào công nghệ này vào năm 2021, với kế hoạch thiết lập chuỗi cung ứng công nghiệp cơ bản vào năm 2023. Tương tự như pin lithium-ion, cathode của pin Natri-Ion có thể được làm từ các vật liệu khác nhau, mà các công ty đang thử nghiệm để cung cấp cho pin của họ các đặc tính riêng. Nhưng nhìn chung, các vật liệu được sử dụng để sản xuất pin Natri-Ion có xu hướng rẻ hơn so với các vật liệu được sử dụng trong pin lithium-ion. Khoảng 80% giá thành của pin là vật liệu. Và nếu bạn so sánh nó với bảng kê vật liệu cho lithium, về khối lượng, bạn sẽ thấy chi phí vật liệu cho pin Natri-Ion rẻ hơn pin lithium-ion từ 24 đến 32%. Bên cạnh việc loại bỏ lithium, pin Natri-Ion không yêu cầu sử dụng các vật liệu quan trọng khác như coban, vốn có liên quan đến vi phạm nhân quyền. Thêm vào đó, natri có thể được tìm thấy ở bất cứ đâu. Nó rất phong phú. Nó không chỉ có sẵn rộng rãi về mặt nguồn natri hiện tại trong muối biển, mà còn có trong lớp vỏ trái đất trên khắp thế giới. Lithium, phần lớn trong số đó nằm trong 3 quốc gia, Australia, Trung Quốc và Chile.