ผู้ผลิตชาวจีนกล่าวว่าเซลล์แบตเตอรี่รุ่นใหม่ของพวกเขาจะใช้งานได้ 20,000 รอบการชาร์จ และระบบ 4MWh จะใช้งานได้นาน 30 ปี โดยทั้งสองแบบสามารถผลิตได้บนสายการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่บริษัทใช้งานอยู่แล้ว
Hithium ได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่โซเดียมไอออนสองรุ่น ได้แก่เซลล์ N785Ah ที่มีเป้าหมายอายุการใช้งาน 20,000 รอบการชาร์จ และระยะเวลาการใช้งาน 2-8 ชั่วโมง และระบบแบตเตอรี่คู่หู N4.0MWh ซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้เซลล์รุ่นเดียวกันนี้ และมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 30 ปี
อายุการใช้งานของแบตเตอรี่เป็นตัวเลขที่เปลี่ยนข้อโต้แย้งในที่นี้ แบตเตอรี่โซเดียมรุ่นแรกๆ แลกความหนาแน่นของพลังงานกับต้นทุนและความปลอดภัย แต่แบตเตอรี่โซเดียมไอออนที่มีอายุการใช้งาน 20,000 รอบ กลับแข่งขันกันที่ปริมาณพลังงานที่ส่งผ่านได้ตลอดหลายทศวรรษ ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้ซื้อไฟฟ้าต้องการจริงๆ
สร้างขึ้นบนสายการผลิตลิเธียมที่มีอยู่เดิม
เซลล์แบตเตอรี่นี้สามารถใช้ได้กับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาด 1,000Ah รุ่นปัจจุบันของฮิเทียม ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความรวดเร็ว โดยปกติแล้วเคมีภัณฑ์ใหม่ๆ มักต้องรอหลายปีกว่าจะมีโรงงานผลิตเป็นของตัวเอง ดังนั้นการนำเครื่องมือที่มีอยู่มาใช้ซ้ำจึงช่วยลดระยะเวลาในการผลิตในปริมาณมากได้
โซเดียมก็อยู่นอกห่วงโซ่อุปทานของลิเธียมเช่นกัน วัตถุดิบนั้นหาได้ง่ายและกระจายอยู่ทั่วไป ดังนั้นราคาลิเธียมจึงไม่พุ่งสูงขึ้นตามไปด้วย สำหรับผู้ซื้อในภาคสาธารณูปโภค นี่จึงเป็นการป้องกันความเสี่ยงพอๆ กับการเลือกใช้เทคโนโลยี
สายการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม 1,000Ah ของ Hithium ถือเป็นสินทรัพย์เชิงกลยุทธ์ที่สำคัญ หากคู่แข่งเริ่มต้นจากศูนย์ จะต้องสร้างโรงงานใหม่และผ่านกระบวนการตรวจสอบคุณภาพใหม่ทั้งหมด การนำสายการผลิตเดิมมาใช้ใหม่จะช่วยลดขั้นตอนทั้งสองอย่างลงได้ อย่างไรก็ตาม มันก็จำกัดขอบเขตการออกแบบเซลล์แบตเตอรี่ให้แตกต่างไปจากรูปแบบลิเธียมได้เช่นกัน
เคมีที่อยู่เบื้องหลังข้อกล่าวอ้าง
บริษัท Hithium สร้างแคโทดโซเดียมเหล็กฟอสเฟตไพโรฟอสเฟตที่มีความบริสุทธิ์ของเฟส 97 เปอร์เซ็นต์และนำไฟฟ้าได้ดีกว่า ส่วนด้านแอโนด วิศวกรได้สร้างคาร์บอนแข็งที่สามารถเคลื่อนย้ายโซเดียมได้อย่างรวดเร็วและกักเก็บโซเดียมได้ในปริมาณมาก สารละลายอิเล็กโทรไลต์ใช้ตัวทำละลายที่มีความหนืดต่ำและบางเบาเพื่อช่วยให้ไอออนเคลื่อนที่ได้สะดวก
จากนั้นชั้นฟิล์มหนาแน่นจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวขั้วบวก ฟิล์มดังกล่าวจะช่วยป้องกันการแตกตัวและการเกิดก๊าซ ซึ่งเป็นกลไกที่ทำให้เซลล์สามารถใช้งานได้ถึง 20,000 รอบ ชิ้นส่วนโครงสร้างต้องทนต่อการบวมตัวในบริเวณเดียวกัน ดังนั้น Hithium จึงใช้การเคลือบอิเล็กโทรดที่หนาและการเรียงซ้อนแบบขนาดใหญ่
ออกแบบระบบ
แบตเตอรี่ N4.0MWh ใช้การออกแบบเฉพาะสำหรับแบตเตอรี่โซเดียม พร้อมระบบจัดการแบตเตอรี่ของตัวเอง Hithium กล่าวว่าระบบนี้สามารถอ่านค่าสถานะการชาร์จได้แม่นยำภายใน 2.5 เปอร์เซ็นต์ และสามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์แปลงไฟตั้งแต่ 800V ถึง 1500V ได้
ระยะเวลาการใช้งานแปดชั่วโมงเป็นอีกตัวเลขที่น่าสนใจ แบตเตอรี่สำหรับระบบไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่ขายในปัจจุบันใช้งานได้เพียงสองถึงสี่ชั่วโมงเท่านั้น แบตเตอรี่ที่มีระยะเวลาการใช้งานแปดชั่วโมงนั้นบ่งชี้ถึงการใช้งานแบบหมุนเวียนในแต่ละวัน ซึ่งเป็นตลาดที่แตกต่างกันและมีผู้ซื้อที่แตกต่างกัน
การอ่านค่าสถานะการชาร์จในแบตเตอรี่โซเดียมทำได้ยากกว่าในแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต เนื่องจากกราฟแรงดันไฟฟ้ามีความราบเรียบกว่า ดังนั้นข้อผิดพลาดเล็กน้อยจึงสะสมกัน หากค่าความคลาดเคลื่อน 2.5 เปอร์เซ็นต์นี้ใช้ได้จริง ก็จะช่วยขจัดข้อโต้แย้งในทางปฏิบัติข้อหนึ่งที่ผู้ซื้อได้ยกขึ้นมา
พื้นที่เริ่มเต็มแล้ว
Hithium อ้างว่าเป็นบริษัทแรกที่จำหน่ายแบตเตอรี่โซเดียมไอออนขนาดใหญ่ โดยเปิดตัวรุ่น N162Ah ในเดือนธันวาคม 2024 หลังจากนั้น CATL, BYD, HiNa และ Envision ต่างก็ประกาศเปิดตัวผลิตภัณฑ์โซเดียมไอออนเช่นกัน ดังนั้น ตลาดเฉพาะกลุ่มจึงกลายเป็นตลาดที่มีการแข่งขันสูงภายในเวลาไม่ถึงสองปี
การแข่งขันในระดับนั้นมักจะทำให้ราคาสินค้าลดลงอย่างรวดเร็ว เซลล์โซเดียมยังคงมีราคาสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงในการประมูลส่วนใหญ่ ปริมาณการผลิตเป็นสิ่งที่ช่วยลดช่องว่างนั้น และปริมาณการผลิตนี่เองคือสิ่งที่สายการผลิตลิเธียมแบบใช้ร่วมกันมีจุดมุ่งหมายเพื่อตอบสนอง
ข้อกล่าวอ้างที่ต้องได้รับการพิสูจน์
ตัวเลขอายุการใช้งานนั้นสร้างขึ้นได้ง่าย แต่การพิสูจน์ว่าผิดพลาดนั้นใช้เวลานาน การใช้งาน 20,000 รอบที่รอบละ 1 รอบนั้น มากกว่า 50 ปี แต่ข้อมูลภาคสนามไม่มีที่ไหนใช้งานได้นานขนาดนั้น ดังนั้นตัวเลขนี้จึงขึ้นอยู่กับการทดสอบอายุการใช้งานในห้องปฏิบัติการและการสร้างแบบจำลอง
ผู้ซื้อจะต้องการเงื่อนไขการรับประกันและการทดสอบจากหน่วยงานภายนอกก่อนตัดสินใจซื้อ การลงทุนด้านการจัดเก็บพลังงานกำลังอยู่ในระดับสูงสุดเป็นประวัติการณ์ดังนั้นแรงจูงใจที่จะกล่าวอ้างอย่างมั่นใจจึงสูงมาก การทดสอบที่มีประโยชน์จะมาจากผู้ประกอบการรายแรกที่เผยแพร่กราฟแสดงการเสื่อมสภาพที่แท้จริง ซึ่งจะใช้เวลาหลายปีกว่าจะออกมา และบริษัทสาธารณูปโภคจะซื้อผลิตภัณฑ์ก่อนที่กราฟเหล่านั้นจะออกมาเสียอีก
