باتریهای یون سدیم - آمار و حقایق
باتریهای سدیم یون باتریهای یون سدیم بر خلاف نوع لیتیوم-یون در دماهای بالا و سرد کارآمد هستند و حاوی موادی مانند لیتیوم، کبالت یا نیکل نیستند. در مقایسه با فناوری مرسوم لیتیوم یون، مزایای متعددی دارند. بازه ی دمایی عملکرد آن ها بیشتر است و در دماهای نزدیک به صفر و یا بالاتر از بازه ی دمایی لیتیوم-یون قابل استفاده هستند. در هنگام استفاده از آب به عنوان حلال غیر قابل اشتعال هستند و حاوی مواد معدنی مضر مانند لیتیوم، کبالت یا نیکل نیستند. باتری های یون سدیم نیز بیشترین طول عمر را در بین سیستم های ذخیره سازی باتری دارند.باتریهای یون سدیم (Na-ion) در مقایسه با فناوری مرسوم لیتیوم یون، مزایای متعددی دارند. بازه ی دمایی عملکرد آن ها بیشتر است و در دماهای نزدیک به صفر و یا بالاتر از بازه ی دمایی لیتیوم-یون قابل استفاده هستند. در هنگام استفاده از آب به عنوان حلال غیر قابل اشتعال هستند و حاوی مواد معدنی مضر مانند لیتیوم، کبالت یا نیکل نیستند. باتری های یون سدیم نیز بیشترین طول عمر را در بین سیستم های ذخیره سازی باتری دارند. در نمودار زیر طول عمر انواع باتریها با هم مقایسه شده است.
عمر مفید سیستم های انرژی باتری در سراسر جهان در سال 2023، بر اساس فناوری (در سال)
اما عامل کلیدی که سودآوری باتری های سدیم یونی را افزایش می دهد این است که سدیم به راحتی در طبیعت به دست می آید. عملکرد باتری های لیتیوم-یون و سدیم یون در جدول زیر با هم مقایسه شده اند.
مقایسه عملکرد باتری های سدیم یون و لیتیوم یون در سال 2024
فراوانی سدیم و این واقعیت که این باتریها به مواد معدنی حیاتی نیاز ندارند، هزینه انرژی آنها را به میزان قابل توجهی کمتر از باتریهای مبتنی بر لیتیوم و ردوکس می‌کند. در نمودار زیر باتریهای لیتیوم-یون و سدیم-یون برای کاتدهای متفاوت نشان داده شده است.
هزینه انرژی باتری سدیم-یون و لیتیوم-یون در سال 2023، بر اساس فناوری (به دلار آمریکا در هر کیلووات ساعت)
هزینه انرژی سیستم های انرژی باتری در سراسر جهان در سال 2023، بر اساس فناوری (به دلار آمریکا در هر کیلووات ساعت)
مزایا و معایب باتری های سدیم یونی
باتریهای سدیم یون علیرغم ایمن‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر بودن نسبت به سایر سیستمهای ذخیره‌سازی باتری، نقاط ضعفی دارند. نقطه ضعف اصلی این فناوری چگالی انرژی آن است که تقریباً نصف باتری های لیتیوم یونی است. آنها همچنین نسبتاً حجیم تر و سنگین تر از باتری های لیتیوم یون هستند در نمودار زیر بیشترین و کمترین چگالی انرژی برای باتریهای مختلف نشان داده شده است.
چگالی انرژی حجمی سیستم های انرژی باتری در سراسر جهان در سال 2023، بر اساس فناوری (بر حسب وات-ساعت بر لیتر)
افزایش چگالی انرژی باتری های سدیم یونی در دستور کار چندین سازنده باتری قرار دارد. در سال 2024، شرکت برادبیت مستقر در فنلاند و شرکت ژاپنی NGK Insulators تولید سلول باتری سدیم یون با چگالی انرژی بیش از 200 وات ساعت بر کیلوگرم را اعلام کردنددر نمودار زیر انواع باتریهای سدیم-یون ساخته شده توسط شرکتهای مختلف نشان داده شده است .
شرکتهای باتریهای یون سدیم بر اساس بزرگترین تراکم انرژی سلول‌های باتری در سراسر جهان در سال 2024 رتبه‌بندی شدند
چشم انداز بازار باتری های یون سدیم
در سال 2023، پایه نصب‌شده باتریهای یون سدیم کمتر از چهار درصد از بازار جهانی ذخیره‌سازی باتری را به خود اختصاص داد، در حالی که باتریهای لیتیوم یونی بر این بخش تسلط داشتند در نمودار زیر سهم هر کدام از سیستمهای ذخیره سازهای انرژی را نشان می دهد.
سهم بازار سیستم های ذخیره انرژی باتری در سراسر جهان، بر اساس فناوری
چین با بیش از 90 درصد ظرفیت باتری یون سدیم، که تا سال 2023 به حدود 40 گیگاوات ساعت می‌رسد، پیشرو در صنعت است. پیش‌بینی می‌شود این رقم تا سال 2030 بیش از چهار برابر شود. سال‌ها، باتریهای یون سدیم در صورتی که عملکردشان با موفقیت توسعه یابد، فرصتی برای بازار خواهند بود. ظرفیت تولید پیش بینی شده برای باتریهای سدیم-یون در نمودار زیر نشان داده شده است.
ظرفیت تولید باتری های سدیم یون (Na-ion) در سراسر جهان در سال 2023 با پیش بینی برای سال 2030، بر اساس منطقه (به گیگاوات ساعت در سال)