Sodíkové-iónové články batérie sa už blížia k lítium{1}}iónovej{1}}parite nákladov, čím sú lacnejšie

Akákoľvek technológia, ktorej cieľom je konkurovať lítium-iónovým batériám (LIB), čelí výzve rýchlo klesajúcich nákladov na túto už všadeprítomnú technológiu. Keďže LIB stále rozširujú svoju dominanciu na trhu, sodíkové-iónové batérie (SIB) stále čakajú na svoju chvíľu.

Nová štúdia vedená výskumníkmi z Fínskej univerzity LUT v spolupráci s nemeckým Karlsruhe Institute of Technology a španielskou univerzitou v Alcalá však zistila, že hoci SIB ešte musia dosiahnuť široké uplatnenie na trhu, ich bunky sa už približujú k cenovej parite s LIB.

„Sodíkové-iónové batérie (SIB) ešte nie sú úplne zavedené-pre aplikácie v elektrických vozidlách, pretože hustota energie zostáva limitujúcim faktorom. Zatiaľ čo SIB sú už cenovo-konkurenčné s lítium-iónovými batériami (LIB), ich gravimetrická hustota energie stále zaostáva. Táto medzera sa môže uzavrieť, keď bude pevný na trhu-školy Dominik, mladý výskumník energetických systémov v LUT, SIBs. hovorí ESS News.

V súčasnosti sa však stavajú a uvádzajú do prevádzky prvé komerčné-zariadenia na ukladanie energie, vrátane projektov v rozsahu 100 MWh. „To dokazuje, že spoločnosti SIB sú na pokraji-vstupu na trh v plnom rozsahu. Keď sa vytvoria dodávateľské reťazce a nadobudnú účinnosť úspory z rozsahu, v podstate nič nebráni tomu, aby sodík{5}}iónové batérie úplne ovládli trh, za predpokladu, že existujúce blokovania LIB-sú zvládnuteľné,“ hovorí.

Zatiaľ čo predchádzajúce hodnotenia viedli ku kontroverzným výsledkom týkajúcim sa ekonomickej konkurencieschopnosti SIB a ponechali potenciálne vplyvy SIB na širší energetický systém nepreskúmané, nová štúdia kombinuje modelovanie nákladov zdola{0}}nahor vrátane budúceho vývoja výkonnosti na materiálovej úrovni pre SIB s modelom globálneho energetického systému do roku 2050.

Výsledky ukazujú, že s nedávnym vývojom nákladov a krivkami učenia sa batérie už nie sú nákladovo-kritickým komponentom energetického systému s predpokladaným kapitálom batériového systému v úžitkovom{1}}meradle vo výške 28,5 – 51,9 EUR/kWh do roku 2050. Pri súčasnej parite nákladov SIB potenciálne v strednodobom horizonte prekonáva LIB a je menej náchylný na krátkodobé výkyvy cien.

Sodíkové-iónové batérie (SIB) sú takzvaným{0}}poklesom- technológie a mohli by sa vyrábať na existujúcich výrobných linkách lítium-iónových batérií (LIB) len s malými úpravami. Výsledkom je, že obavy z nedostatku dodávok alebo cenových výkyvov sú do značnej miery zmiernené, pretože akékoľvek prerušenie dodávok LIB by mohlo jednoducho spustiť prechod na SIB, poznamenávajú výskumníci.

Štúdia ďalej zistila, že nižšie náklady na batérie primárne vedú k zvýšeniu kapacity batérie, a nie k ďalšiemu nasadeniu solárnych fotovoltických zariadení. Celkovo zostáva štruktúra energetického systému do značnej miery nezmenená, s podobným podielom solárnej fotovoltaiky, hoci vyššia kapacita batérie umožňuje väčšiu prevádzku-pre-X procesov pri zvýšenej záťaži. V tomto kontexte nepredstavuje elektrochemické skladovanie energie limitujúci faktor pre globálny energetický prechod. Štúdia preto predpokladá potenciálne najvyšší doteraz zaznamenaný dopyt po stacionárnych batériách – v rozsahu od 67,9 do 106,5 TWh do roku 2050 – prevyšujúci odhady z predchádzajúcich nákladovo{8}}optimalizovaných analýz energetického systému.

"Súhrnne povedané, pokiaľ ide o náklady a výkon, SIB sú už vyspelé a môžu dokonca prekonať LIB v určitých aspektoch, ako je rozsah prevádzkových teplôt. Hustota energie zostáva poslednou prekážkou, ale nákladová parita už bola dosiahnutá. Prekonanie LIB vo veľkom závisí predovšetkým od vytvorenia robustných dodávateľských trás – otázka času a investícií," hovorí Keiner.

Predpokladá sa, že do roku 2050 budú vyrovnané náklady na skladovanie (LCOS) nižšie pre sodné-iónové batérie s vysokou rýchlosťou učenia sa ako pre lítium{2}}iónové batérie s nízkou rýchlosťou učenia, pričom prekonajú referenčné hodnoty z literatúry a nižšie{3}}nákladové scenáre budú zahŕňať aj vyšší pomer energie-k{5}}pri zachovaní vysokého počtu cyklov.

„Pri pohľade na rok 2050 odhadujeme, že vyrovnané náklady na úložisko (LCOS) sa budú pohybovať od 11,2 – 13,6 EUR/MWh v scenári MIN-Sh (iba SIB, s vysokou mierou učenia) do 15,8 – 22,1 EUR/MWh v scenári MAX-Len Ll, s nízkymi sadzbami (LIB). Referenčný scenár z literatúry LUT-LitRef uvádza 19,5 – 29,4 EUR/MWh Tieto čísla zahŕňajú náklady na rozhranie (identické pre SIB a LIB), ale nezahŕňajú náklady na elektrinu. Je pozoruhodné, že scenáre s nižšími -nákladmi sa vyznačujú aj vyšším pomerom energie-k{15}}pri všetkých prípadoch{15}{151}výkonu, pričom počet{18hod.}v. (300+),“ hovorí Keiner.