به گزارش ایراسین، تحولات فناورانه و موج جدید سرمایهگذاریها نشان میدهد باتریهای سدیم-یون در حال تبدیلشدن به بازیگری جدی در بازار جهانی ذخیرهسازی انرژی هستند؛ بازاری که همزمان با رشد تقاضای خودروهای برقی و سامانههای ذخیرهسازی برق، بهدنبال تنوعبخشی به فناوریها و زنجیرههای تأمین است.
باتریهای سدیم-یون که از اوایل دهه ۱۹۸۰ در محیطهای آزمایشگاهی توسعه یافتهاند، از نظر اصول عملکرد شباهت زیادی به باتریهای لیتیوم-یون دارند؛ فناوریای که از دهه ۱۹۹۰ وارد بازار شد و نخستین خودروهای برقی مجهز به آن در سال ۱۹۹۶ در ژاپن عرضه شدند؛ با این حال مسیر تجاریسازی سدیم-یون بسیار کندتر بوده است، نخستین خودروی برقی مجهز به این نوع باتری تنها در اواخر سال ۲۰۲۳ در چین معرفی شد و اولین سامانه ذخیرهسازی مبتنی بر آن نیز در سال ۲۰۱۹ در همین کشور به بهرهبرداری رسید، با وجود این پیشرفتها، در سال ۲۰۲۵ سهم تولید جهانی باتریهای سدیم-یون همچنان کمتر از یک درصد تولید باتریهای لیتیوم-یون بود.
ورود غولهای صنعت باتری به میدان سدیم-یون
با این حال، نشانههای تغییر در حال آشکار شدن است، شرکت چینی CATL، بزرگترین تولیدکننده باتری در جهان، نسل دوم باتریهای سدیم-یون خود را معرفی کرده و اعلام کرده است از سال ۲۰۲۶ تولید تجاری در مقیاس گسترده را در بخشهای مختلف آغاز خواهد کرد؛ همچنین BYD، دومین تولیدکننده بزرگ باتری، در ژانویه ۲۰۲۴ ساخت نخستین کارخانه اختصاصی سدیم-یون خود را آغاز کرد؛ کارخانهای که قرار است نیازهای خودروهای برقی، ذخیرهسازی شبکه برق و مصارف صنعتی را تأمین کند.
در همین حال، شرکت Hina Battery که پیشتر نخستین خودروی برقی مجهز به این فناوری را راهی بازار کرده بود، نسخهای پیشرفته از باتری سدیم-یون ویژه خودروهای برقی معرفی کرده است.
مزیت کلیدی: عملکرد در سرمای شدید و کاهش وابستگی به لیتیوم
دو عامل اصلی محرک این سرمایهگذاریها، بهبود عملکرد در اقلیمهای سرد و کاهش ریسک ناشی از نوسانات قیمت لیتیوم عنوان میشود، باتریهای سدیم-یون در دماهای پایین عملکرد بهتری نسبت به بسیاری از باتریهای لیتیوم-یون، بهویژه فناوری لیتیومآهنفسفات (LFP)، دارند. نسل جدید این باتریها میتواند در دمای منفی ۴۰ درجه سانتیگراد حدود ۹۰ درصد ظرفیت اسمی خود را حفظ کند و در دماهای بالا تا ۷۰ درجه سانتیگراد نیز کارایی داشته باشد.
از سوی دیگر، این باتریها به لیتیوم وابسته نیستند؛ فلزی که طی سالهای اخیر با نوسانات شدید قیمتی مواجه بوده است؛ اگرچه قیمت لیتیوم هنوز حدود ۷۰ درصد پایینتر از اوج سال ۲۰۲۲ است، اما در سال گذشته دو برابر شده است، برای تولیدکنندگان بزرگ که توانایی مدیریت همزمان چند زنجیره تأمین را دارند، توسعه ظرفیت سدیم-یون میتواند بهعنوان پوشش ریسک در برابر جهشهای احتمالی قیمت لیتیوم عمل کند.
در شرایط فعلی، قیمت لیتیوم هنوز آنقدر بالا نیست که سدیم-یون در اغلب کاربردها ارزانتر از LFP تمام شود؛ اما در مناطق بسیار سرد، این فناوری از نظر اقتصادی برای خودروهای برقی و ذخیرهسازی ثابت توجیهپذیر است، همچنین میتوان از آن در بستههای باتری هیبریدی استفاده کرد تا افت برد خودرو در هوای سرد کاهش یابد.
چالش اصلی، چگالی انرژی پایینتر
با وجود پیشرفتهای اخیر، سدیم-یون همچنان از نظر چگالی انرژی عقبتر از لیتیوم-یون است، جدیدترین سلولهای سدیم-یون به حدود ۱۷۵ واتساعت بر کیلوگرم میرسند، در حالی که باتریهای LFP به حدود ۲۰۵ واتساعت بر کیلوگرم و باتریهای نیکل-کبالت-منگنز (NMC) به حدود ۲۵۵ واتساعت بر کیلوگرم دست یافتهاند، این تفاوت در عمل به معنای برد حرکتی حدود ۳۵۰ کیلومتر برای یک شاسیبلند متوسط مجهز به باتری سدیم-یون است؛ در حالی که خودروهای مجهز به باتری لیتیوم-یون در شرایط معمول آبوهوایی بین ۴۰۰ تا ۶۰۰ کیلومتر برد دارند.
وابستگیهای معدنی و تمرکز جغرافیایی تولید
گرچه سدیم-یون به لیتیوم و گرافیت نیاز ندارد، اما شیمیهای نزدیک به تجاریسازی همچنان به مواد معدنی حیاتی دیگری مانند نیکل و منگنز وابستهاند؛ موادی که فرآوری آنها نیز تمرکز جغرافیایی بالایی دارد. علاوه بر این، زنجیرههای تأمین سدیم-یون هنوز در مقایسه با لیتیوم-یون توسعهیافته نیستند.
در حال حاضر تقریباً تمام ظرفیت تولید باتریهای سدیم-یون در چین متمرکز است و بر اساس پروژههای اعلامشده، این کشور تا سال ۲۰۳۰ بیش از ۹۵ درصد ظرفیت جهانی را در اختیار خواهد داشت.
شرکت کرهای LG Energy Solution، سومین تولیدکننده بزرگ باتری جهان، نیز خط آزمایشی سدیم-یون خود را در کارخانه نانجینگ چین راهاندازی کرده است؛ اقدامی که جذابیت اکوسیستم صنعتی چین در این حوزه را نشان میدهد. در مقابل، تعطیلی شرکت آمریکایی Natron Energy چالشهای توسعه زنجیره تأمین رقابتی خارج از چین را برجسته کرده است.
تمرکز تولید تنها به مونتاژ سلول محدود نمیشود و شامل مواد فعال کاتد و آند و پیشسازهای آنها نیز هست؛ موضوعی که ریسکهای زنجیره تأمین را تداوم میبخشد؛ با این حال استخراج مواد معدنی مورد استفاده در سدیم-یون از نظر جغرافیایی متنوعتر از مواد معدنی مورد نیاز لیتیوم-یون است و میتواند در بخش بالادستی مزیتی نسبی ایجاد کند.
۲۰۲۶؛ سال سرنوشتساز؟
کارشناسان معتقدند سال ۲۰۲۶ میتواند نقطه عطفی در مسیر تجاریسازی سدیم-یون باشد؛ با این وجود باتریهای لیتیوم-یون بهویژه نسلهای جدید LFP همچنان از نظر هزینه، بلوغ صنعتی و چگالی انرژی برتری دارند. برای رقابت جدیتر، یا باید قیمت لیتیوم بهطور پایدار بالا بماند یا پیشرفتهای فناورانه چگالی انرژی سدیم-یون را بهطور چشمگیری افزایش دهد.
با همه این محدودیتها، باتریهای سدیم-یون هماکنون نیز برای کاربردهای خاص – بهویژه در اقلیمهای سرد و سامانههای هیبریدی – گزینهای عملی محسوب میشوند و میتوانند مکمل فناوریهای لیتیوم-یون باشند.
در مجموع، هرچند سدیم-یون به تنوع فناوری و کاهش برخی وابستگیهای معدنی کمک میکند، اما تمرکز تولید در چین همچنان یک ریسک اساسی است. تحقق ظرفیتهای این فناوری در سطح جهانی مستلزم سرمایهگذاری بیشتر، همکاری با تولیدکنندگان پیشرو و تقویت مشارکتهای بینالمللی خواهد بود.
نظر شما