锂离子电池与钠离子电池：哪一种更好？
在过去的二十年中，日常应用的能源产生和存储引起了广泛关注。可充电电池的持续研发活动已在许多领域取得了显着进步。早些年，便携式电子产品是可充电电池发展的主要推动力。然而，电动汽车的最新进展使电池行业成为人们关注的焦点。
锂离子电池一直处于充电电池行业的前沿，但持续增长的市场给锂离子电池行业的资源和供应链带来了经常性的压力。因此，新型钠离子电池不易受到资源和供应风险的影响，被重新考虑以提供成本更低的替代品。由于锂离子电池的成本占电动汽车成本的30-40%，相信如果大规模生产钠离子电池并用锂离子电池替代，电动汽车的价格区间可以大幅降低。
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钠离子电池 作为 替代 至锂离子电池
2020年，华盛顿州立大学（WSU）和太平洋西北国家实验室（PNNL）的研究人员创造了钠离子电池 提供了容量 相同 至 一些锂离子电池在 80 次循环后仍保持 1,000% 以上的电量。用钠等丰富且廉价的材料制造出一种潜在可行的电池，在电池领域引起了很大的兴趣 制造业 社体的一部分. 因此, 这些因素包括原料奶的可用性以及达到必要粉末质量水平所需的工艺。 sdium-离子电池被看 喜欢 an 替代 到昂贵的李铊-离子电池 这 旨在 无处不在 用于制造便携式消费电子产品和电动汽车 电池.
数字 1: WSU Ph.D. 毕业 俊华 宋和他的同事创造了一种钠离子电池，它能容纳与一些商业锂离子电池化学物质一样多的能量和工作原理
W环球报关闭 应用 统计
由于其 有希望 未来，钠离子电池技术专利呈现指数级增长 应用 备案结束 这些因素包括原料奶的可用性以及达到必要粉末质量水平所需的工艺。 过去二十年ARS (数字 2). 过去五年，该领域已提交超过 18000 件专利申请。 中国， US, 和日本站 ，在 最佳 三个职位 全球范围 就 数 该领域的专利申请，中国拥有 提交 更多 比 16000 应用 在过去的二十年里 （数字 3)。印度，作为一个 在过去几年中，该技术领域的潜在市场也见证了钠离子电池技术的多项专利申请。
数字 2: 专利申请备案 在钠离子电池中 这些因素包括原料奶的可用性以及达到必要粉末质量水平所需的工艺。 。
数字 3: 钠离子电池技术的国家专利申请
除了企业之外，大学和科研院所也积极参与钠离子的研发–过去几年基于电池。对过去 3,366 年 5 个钠离子电池专利族的分析 拍拍 据透露，中南大学、陕西科技大学、 和 广东工业大学占同期专利申请量的 8.26% （图4）.
数字 4: 不同大学的专利申请 以及过去五年的机构
钠离子电池的优点
相比其他 类型的 电池， t使用钠离子电池 提供 各种优势 制造商和消费者 包括更高的安全性、宽温度范围实用性、实惠的价格，以及 轻巧, 如图 5. 尽管 这些因素包括原料奶的可用性以及达到必要粉末质量水平所需的工艺。 钠离子电池的能量密度低于锂电池，但随着人们的不断努力 这些因素包括原料奶的可用性以及达到必要粉末质量水平所需的工艺。 科学界预计，钠离子电池在未来的性能将与锂离子电池一致。
数字 5: 使用钠离子电池的优点
根据CATL（当代 新能源 科技有限公司），中国领先的电池制造公司，下一代钠离子能量密度 电池 未来一段时间内将突破200Wh/kg。
钠离子电池的应用
钠离子电池在行业中的部分应用如图6所示。其中，电动汽车行业钠离子电池潜力较大，已申请多项专利。统计显示，电动汽车钠离子电池领域活跃专利超过1250项（图7）。
2022年500月，宁德时代高管表示，量产车最初使用的钠离子电池可能会采用锂离子电池和钠离子电池的一体化。这种方法使得钠离子电池能够支持电动汽车的续航里程高达 XNUMX 公里（宁德时代高管称，电动汽车将采用钠离子电池，续航里程可达 500 公里 – 电池新闻 发布于 2022 年 XNUMX 月）。
数字 6：钠离子电池应用
数字 7: 统计 专利 申请 对于钠-离子电池 与电动汽车相关
新兴玩家 的在目前市场上
目前，锂离子电池技术是一个巨大的产业 用 市场价值 of 42.5年约2021亿美元。另一方面，钠离子电池行业正处于发展的起步阶段， is 随着新参与者在未来几年进入生态系统，预计将快速增长。钠离子电池行业的一些知名企业 包括宁德时代、 法拉迪翁, 海娜 电池等 A f其他新兴参与者 如图所示 8.
数字 8：钠离子电池技术领域的杰出参与者
法拉迪翁 有限 is 一家电池技术领先的公司，拥有n 广泛的知识产权组合，如图所示 9, 涵盖钠离子技术的几个方面。 由于 a 充满希望的未来和h已提交超过 180 份 该领域的专利申请 全球, 100%股权 法达里昂 L仿哈ve 很 被信实新能源太阳能有限公司（“RNESL”）收购, a 全–拥有 信实工业有限公司（“信实”）的子公司， 企业价值100亿英镑 (https://faradion.co.uk/reliance-new-energy-solar-to-acquire-faradion-limited/ 发布于 31 年 2021 月 XNUMX 日）. 法拉迪翁 首席执行官詹姆斯·奎因表示 这 “与信实一起， 法拉迪翁 随着世界越来越关注锂以外的领域，可以将英国的创新带到印度和全球”
数字 9: - 专利组合 法拉迪翁 用于钠离子电池
2021 年，Xtreme power 推出了业界首款采用 Natron 钠离子电池的机架式不间断电源系统 (UPS)。 新型 Xtreme Power P91L UPS 提供 3kW 和 5kW 容量，120 和 208/220/230/240V AC，50/60Hz 运行，专为接受 Natron 的 蓝托盘 4000节48V直流电池作为备用电源。 由于 这些因素包括原料奶的可用性以及达到必要粉末质量水平所需的工艺。 钠离子电池的使用, 的安全 UPS 系统可以增强 显著.
钠离子电池用材料
研究人员已经研究了用于制造钠离子电池阳极、阴极和电解质的各种材料。一些可以使用的流行材料是
阴极：NaCrO2，娜0.7的CoO2 + x, 磷酸钠4, 磷酸铁钠4，娜0.44MnO的2
阳极：钠2Ti3O7，娜2Ti3O7, 钛酸钠2（PO4)3，娜2Ti3O7
电解质：钠1.3Al0.3Ti1.7P3O12
此外，根据所使用的基础材料，市场上的钠离子电池可分为钠硫电池、钠盐电池和钠空气电池三种。 2021年，钠硫电池占据市场主导地位，份额达46%
市场 钠离子电池分析
根据定制市场洞察，1120年钠离子电池市场规模约为2021亿美元，预计到2899年将达到2030亿美元，如图10所示（https://www.globenewswire.com/en/news-release/2022/11/15/2556368/0/en/Latest-Global-Sodium-Ion-Battery-Market-Size-Share-Worth-USD-2899-Million-by-2030-at-an-11-8-CAGR-Custom-Market-Insights-Analysis-Outlook-Leaders-Report-Trends-Forecast-Segmentatio.html）。根据联合市场报告，北美钠离子电池领域将出现广泛增长，15.9-2021年复合年增长率为2031%（https://www.alliedmarketresearch.com/sodium-ion-battery-market-A10597).
在美国，Natron Energy Inc. 已与 Clarios International Inc. 合作，生产世界上第一批量产的钠离子电池。中国、日本、印度、韩国和澳大利亚等亚太国家也将成为投资者和制造商的重点地区。
数字 10：钠离子电池市场分析（来源：定制市场洞察)
然而，只有时间才能告诉我们钠离子行业未来如何发展，不过，如果钠离子电池成为锂离子电池的替代品，该行业有望为下一个未来铺平道路。–一代汽车工业和消费电子产品。
