Nhà sản xuất Trung Quốc cho biết pin mới của họ sẽ hoạt động được 20,000 chu kỳ và hệ thống 4MWh của họ sẽ hoạt động trong 30 năm, và cả hai đều có thể được xây dựng trên các dây chuyền sản xuất pin lithium-ion mà họ hiện đang vận hành.
Hithium vừa cho ra mắt hai sản phẩm pin ion natri . Pin N785Ah hướng đến mục tiêu 20,000 chu kỳ sạc và thời gian sử dụng từ hai đến tám giờ. Hệ thống đi kèm, N4.0MWh, được xây dựng dựa trên pin đó và có tuổi thọ được tuyên bố là 30 năm.
Tuổi thọ chu kỳ sạc/xả là yếu tố quyết định ở đây. Các loại pin natri đời đầu đánh đổi mật độ năng lượng để lấy chi phí và độ an toàn. Ngược lại, pin ion natri có tuổi thọ 20,000 chu kỳ sạc/xả lại cạnh tranh về hiệu suất hoạt động trong nhiều thập kỷ, điều mà người mua điện lưới thực sự phải trả tiền.
Được xây dựng trên các tuyến đường ống lithium hiện có.
Pin này phù hợp với các dòng pin lithium-ion 1,000Ah hiện có của Hithium. Điều đó rất quan trọng đối với tốc độ sản xuất. Các công nghệ hóa học mới thường phải chờ đợi nhiều năm để có nhà máy riêng, vì vậy việc tái sử dụng thiết bị sẽ rút ngắn thời gian sản xuất hàng loạt.
Natri cũng nằm ngoài chuỗi cung ứng lithi. Nguyên liệu thô của natri phổ biến và phân bố rộng rãi, do đó giá lithi không tăng đột biến theo. Đối với người mua là các công ty điện lực, đó vừa là một biện pháp phòng ngừa rủi ro, vừa là một lựa chọn công nghệ.
Dây chuyền sản xuất pin lithium 1,000Ah của Hithium là tài sản chiến lược ở đây. Một đối thủ bắt đầu từ con số không cần một nhà máy mới và một chu kỳ kiểm định mới. Việc tái sử dụng dây chuyền giúp rút ngắn cả hai, mặc dù nó cũng hạn chế mức độ sai lệch của thiết kế pin so với các định dạng lithium thông thường.
Cơ sở hóa học đằng sau tuyên bố đó
Hithium đã chế tạo cực âm natri sắt photphat pyrophosphat với độ tinh khiết pha 97% và độ dẫn điện tốt hơn. Về phía cực dương, các kỹ sư đã tạo ra carbon cứng giúp vận chuyển natri nhanh chóng và lưu trữ được lượng lớn natri. Chất điện phân sử dụng các dung môi loãng, có độ nhớt thấp để hỗ trợ sự di chuyển của các ion.
Một lớp dày đặc sau đó hình thành trên bề mặt cực dương. Lớp màng này ngăn chặn sự phân hủy và sự thoát khí, đó là lý do tại sao pin được thiết kế để hoạt động được 20,000 chu kỳ. Các bộ phận cấu trúc phải chịu được sự giãn nở trên cùng một khoảng thời gian, vì vậy Hithium đã sử dụng các lớp phủ điện cực dày và kỹ thuật xếp chồng khổ lớn.
Thiết kế hệ thống
Pin N4.0MWh sử dụng thiết kế chuyên dụng cho natri với hệ thống quản lý pin riêng. Hithium cho biết hệ thống này đọc được trạng thái sạc với độ chính xác đến 2.5%. Thiết bị hoạt động với bộ chuyển đổi điện áp từ 800V đến 1500V.
Thời lượng tám giờ là một con số đáng chú ý khác. Hầu hết các loại pin lưới điện bán trên thị trường hiện nay chỉ hoạt động từ hai đến bốn giờ. Một cell pin có thời lượng tám giờ cho thấy việc sạc điện hàng ngày, đây là một thị trường khác với những người mua khác nhau.
Việc đọc trạng thái sạc của pin natri khó hơn so với pin lithium sắt photphat. Đường cong điện áp phẳng hơn, do đó những sai sót nhỏ sẽ tích lũy lại. Nếu con số 2.5% được chứng minh là đúng trong thực tế, nó sẽ loại bỏ một trong những mối lo ngại thực tế mà người mua đã nêu ra.
Sân vận động đang dần đầy khách.
HiNa tuyên bố là công ty đầu tiên bán pin ion natri quy mô lớn, với sản phẩm N162Ah ra mắt vào tháng 12 năm 2024. Kể từ đó, CATL, BYD, HiNa và Envision đều đã công bố các sản phẩm pin ion natri. Như vậy, một thị trường ngách đã trở nên cạnh tranh khốc liệt chỉ trong vòng chưa đầy hai năm.
Cạnh tranh ở quy mô đó thường kéo giá xuống nhanh chóng. Pin natri vẫn có giá thành mỗi kilowatt-giờ cao hơn so với pin lithium sắt photphat trong hầu hết các gói thầu. Khối lượng sản xuất là yếu tố thu hẹp khoảng cách đó, và khối lượng sản xuất chính xác là mục tiêu mà các đường ống dẫn lithium dùng chung hướng đến.
Những tuyên bố cần được chứng minh
Các con số về tuổi thọ chu kỳ rất dễ bịa đặt và khó bị bác bỏ. Hai mươi nghìn chu kỳ với một chu kỳ mỗi ngày tương đương với hơn năm mươi năm sử dụng. Không có dữ liệu thực tế nào kéo dài đến mức đó, vì vậy con số này dựa trên quá trình lão hóa trong phòng thí nghiệm và mô hình hóa.
Người mua sẽ muốn có các điều khoản bảo hành và kiểm tra từ bên thứ ba trước khi đưa ra quyết định. Đầu tư vào hệ thống lưu trữ đang ở mức kỷ lục , vì vậy động lực để đưa ra một tuyên bố táo bạo là rất lớn. Thử nghiệm hữu ích sẽ đến từ những nhà điều hành đầu tiên công bố các đường cong suy giảm thực tế. Những đường cong đó sẽ mất vài năm để có được, và các công ty điện lực sẽ mua trước khi chúng xuất hiện.
