Do portal ESS News, da pv magzine
Enquanto as baterias de íons de lítio estão ficando mais baratas, dificultando que as tecnologias alternativas alcancem o custo e a escala, os pesos pesados da indústria chinesa de baterias estão desenvolvendo ativamente seus produtos de íons de sódio.
Em 18 de novembro, a CATL anunciou sua bateria de sódio de segunda geração. Dirigindo-se à Cúpula Mundial de Jovens Cientistas, o cientista-chefe Wu Kai disse que a nova bateria será lançada no próximo ano – quatro anos após o lançamento da primeira bateria de íons de sódio da CATL em 2021. A primeira geração tinha uma densidade de energia de 160 Wh/kg, enquanto a próxima deve ultrapassar 200 Wh/kg. A produção em massa do novo produto não é esperada antes de 2027.
Em 2023, a CATL informou que a montadora chinesa Chery seria a primeira a usar suas baterias de íons de sódio. No mês passado, revelou sua bateria híbrida Freevoy, que combina baterias de íons de sódio e baterias de íons de lítio e é projetada especificamente para veículos elétricos de alcance estendido e híbridos plug-in, com autonomia de mais de 400 quilômetros e carregamento super-rápido de 4C. O novo design aproveita o desempenho superior de baixa temperatura do íon de sódio para permitir a capacidade de descarga em ambientes extremamente frios de até -40 graus Celsius e capacidade de carregamento de até -30 graus Celsius.
A CATL disse à pv magazine no final de 2023 que desenvolveu uma cadeia industrial básica para baterias de íons de sódio e estabeleceu a produção em massa. A escala de produção e as remessas dependerão da implementação do projeto do cliente, disse a CATL, acrescentando que mais precisa ser feito para o lançamento comercial em larga escala de baterias de íons de sódio. “Esperamos que toda a indústria trabalhe em conjunto para promover o desenvolvimento de baterias de íons de sódio”, disse o fabricante de baterias. No entanto, em uma entrevista recente, o presidente da CATL, Robin Zeng, expressou expectativas muito mais audaciosas, dizendo que as baterias de íons de sódio são uma aposta melhor, potencialmente substituindo até 50% do mercado de baterias de fosfato de ferro e lítio, que a CATL atualmente domina.
Enquanto isso, a rival da CATL, BYD, informou que suas baterias de íons de sódio progrediram na redução de custos e já estão a caminho de estar no mesmo nível do custo da bateria de fosfato de ferro e lítio no próximo ano e até 70% menos no longo prazo. A fabricante chinesa de baterias inaugurou uma fábrica de baterias de íons de sódio de 30 GWh no início deste ano.
No entanto, o desenvolvimento e o design de seu primeiro sistema de armazenamento de energia de bateria em escala de utilidade parecem já estar em fases avançadas. Uma postagem compartilhada por um representante da empresa no LinkedIn há algumas semanas mostrou um produto chamado MC Cube SIB ESS. O produto tem uma potência de 1.155 kW e uma capacidade de armazenamento de 2,3 MWh. Sua tensão nominal é de 1.200 V e a faixa de tensão varia de 800 V a 1.400 V.
Comparado com o contêiner padrão de íons de lítio de 20 pés, que abriga 5 MWh em média, o novo produto da BYD terá menos da metade dessa densidade de energia. No entanto, espera-se que capitalize a tolerância a baixas temperaturas da tecnologia, o longo ciclo de vida e a segurança aprimorada.
Uma fonte da empresa disse à ESS News que este produto estará disponível para entrega na China no terceiro trimestre de 2025 e terá um preço por kWh semelhante ao das baterias de fosfato de ferro e lítio – o que se alinha com as previsões anteriores da BYD sobre a diminuição do custo do íon de sódio e refuta as expectativas comuns de que a vantagem de custo do íon de sódio só é alcançável quando a escala de produção atinge uma escala de fabricação comparável às células de bateria de íon de lítio.
Ou seja, o menor custo do íon de sódio vem principalmente do sódio abundante e dos baixos custos de extração e purificação. As baterias de íons de sódio poderiam usar alumínio para o coletor de corrente do ânodo em vez de cobre – que é usado no íon de lítio – reduzindo adicionalmente os custos e os riscos da cadeia de suprimentos. Outras modificações também são possíveis.
Em 22 de novembro, a Huawei da China anunciou uma nova patente para baterias de íons de sódio chamada “Electrolyte Additives and Preparation Methods, Electrolytes and Sodium-ion Batteries”. O trabalho mais recente da empresa se concentrou em melhorar as deficiências das baterias de sódio – como baixa eficiência coulombica e ciclo de vida ruim – otimizando a fórmula do eletrólito.
O aditivo eletrolítico inclui íons de sódio e ânions cíclicos, e a estrutura do anel dos ânions cíclicos contém ligações insaturadas, explicaram a Huawei Technologies Co., Ltd. e a Zhuhai Saiwei Electronic Materials Co., Ltd. em seu pedido de patente apresentado em 19 de maio de 2023.
O aditivo eletrolítico é facilmente oxidado e dessodiumizado e pode sofrer reações redox nas superfícies dos eletrodos positivo e negativo para formar um filme de interface estável e denso, inibindo assim as reações colaterais entre o eletrodo positivo e o eletrólito.
No início deste ano, a Huawei registrou outra patente para material catódico composto, sinalizando seu compromisso contínuo de investir em tecnologia de bateria de sódio.
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