Nātrija-jonu akumulatoru elementi jau ir tuvu litija-jonu izmaksu paritātei, kļūst lētāki

Jebkura tehnoloģija, kuras mērķis ir konkurēt ar litija{0}}jonu akumulatoriem (LIB), saskaras ar izaicinājumu, ko rada šīs jau tā visuresošās tehnoloģijas izmaksu strauja samazināšanās. Tā kā LIB turpina paplašināt savu dominējošo stāvokli tirgū, nātrija{2}}jonu akumulatori (SIB) joprojām gaida savu mirkli, lai uzspīdētu.

Tomēr jauns pētījums, ko vadīja Somijas LUT universitātes pētnieki sadarbībā ar Vācijas Karlsrūes Tehnoloģiju institūtu un Spānijas Alkalas universitāti, atklāj, ka, lai gan SIB vēl nav sasniegts plaši izplatīts tirgū, to šūnas jau tuvojas izmaksu paritātei ar LIB.

"Nātrija -jonu akumulatori (SIB) vēl nav pilnībā ieviesti- elektrisko transportlīdzekļu lietojumiem, jo enerģijas blīvums joprojām ir ierobežojošs faktors. Lai gan SIB jau tagad ir konkurētspējīgas ar litija-jonu akumulatoriem (LIB), to gravimetriskā enerģijas blīvums joprojām atpaliek. Tiklīdz tirgū nonāks cietais dominants, šī plaisa var novērsties," jaunākie pētnieki LUT Enerģētikas sistēmu skolā, stāsta ESS News.

Tomēr tagad tiek būvētas un nodotas ekspluatācijā pirmās komerciālās lietderības{0}} mēroga akumulatoru enerģijas krātuves, tostarp projekti 100 MWh mērogā. "Tas parāda, ka SIB ir uz pilna mēroga ienākšanas sliekšņa. Kad piegādes ķēdes ir izveidotas un apjomradīti ietaupījumi stāsies spēkā, būtībā nekas neliedz nātrija -jonu akumulatoriem pilnībā pārņemt tirgu, ja vien esošās LIB bloķēšanas{6}}ieejas ir pārvaldāmas," viņš saka.

Lai gan iepriekšējos novērtējumos ir iegūti pretrunīgi rezultāti attiecībā uz SIB ekonomisko konkurētspēju un SIB iespējamā ietekme uz plašāku energosistēmu nav izpētīta, jaunajā pētījumā ir apvienota izmaksu modelēšana uz augšu-, tostarp SIB nākotnes veiktspējas attīstība materiālu līmenī ar globālo energosistēmas modeli līdz 2050. gadam.

Rezultāti liecina, ka, ņemot vērā neseno izmaksu attīstību un mācīšanās līknes, akumulatori vairs nav izmaksu -kritisks komponents energosistēmā, un līdz 2050. gadam prognozētais lietderības-akumulatoru sistēmas maksimālais apjoms būs 28,5–51,9 eiro/kWh. Pašlaik SIB vidējā termiņā potenciāli pārspēj LIB un ir mazāk pakļauti īsiem cenu kritumiem.

Tā kā nātrija -jonu akumulatorus (SIB) var ražot esošās litija-jonu akumulatoru (LIB) ražošanas līnijās, tikai veicot nelielas izmaiņas. Rezultātā bažas par piedāvājuma deficītu vai cenu pieaugumu lielā mērā tiek mazinātas, jo jebkurš LIB piegādes pārtraukums var vienkārši izraisīt pāreju uz SIB, atzīmē pētnieki.

Turklāt pētījumā konstatēts, ka zemākas akumulatora izmaksas galvenokārt palielina akumulatora ietilpību, nevis papildu saules PV izvietošanu. Kopumā enerģētikas sistēmas struktūra lielākoties paliek nemainīga ar līdzīgām saules fotoelementu daļām, lai gan lielāka akumulatora jauda nodrošina lielāku jaudu -to-X procesiem paaugstinātas slodzes apstākļos. Šajā kontekstā elektroķīmiskā enerģijas uzglabāšana nav ierobežojošs faktors globālajai enerģijas pārejai. Attiecīgi pētījumā prognozēts, ka līdz šim ir ziņots par potenciāli augstāko stacionāro akumulatoru pieprasījumu — no 67,9 līdz 106,5 TWh līdz 2050. gadam, kas pārsniedz iepriekšējās izmaksu{8}}optimizētās enerģijas sistēmas analīžu aplēses.

"Rezumējot, izmaksu un veiktspējas ziņā SIB jau ir nobrieduši un dažos aspektos, piemēram, darbības temperatūras diapazonā, var pat pārspēt LIB. Enerģijas blīvums joprojām ir pēdējais šķērslis, taču izmaksu paritāte jau ir sasniegta. LIB pārsniegšana mērogā galvenokārt ir atkarīga no stabilu piegādes maršrutu izveides — laika un ieguldījumu jautājums," saka Keiners.

Tiek prognozēts, ka līdz 2050. gadam izlīdzinātās uzglabāšanas izmaksas (LCOS) būs zemākas nātrija -jonu akumulatoriem ar augstu mācīšanās ātrumu nekā litija-jonu akumulatoriem ar zemu mācīšanās ātrumu, un tie ir labāki par literatūras atsauces vērtībām, un zemāku{3}}izmaksu scenārijos ir arī augstāks enerģijas-un{5}}jaudas ciklu skaits.

“Raugoties uz 2050. gadu, mēs lēšam, ka izlīdzinātās krātuves izmaksas (LCOS) svārstās no 11,2–13,6 €/MWh MIN-Sh scenārijā (tikai SIB, ar augstu apmācības ātrumu) līdz 15,8–22,1 €/MWh MAX-L scenārijs, tikai mūsu salīdzinājumam ar zemām mācīšanās likmēm. LUT-LitRef literatūras atsauces scenārijs nodrošina 19,5–29,4 €/MWh. Šie skaitļi ietver saskarnes izmaksas (identiskas SIB un LIB), taču neietver elektrības izmaksas. Jo īpaši, zemāko izmaksu scenārijos ir arī augstāks enerģijas{14}}uz{15}}jaudas cikls, bet pilni h skaitļi ({6–7}). visos gadījumos (300+),” saka Keiners.