Крупный китайский холдинг CATL (Contemporary Amperex Technology Limited), аккумуляторы которого используют многие автопроизводители, представил важную новинку — готовую к серийному производству натрий-ионную тяговую батарею. Она предназначена для относительно недорогих электромобилей, а в перспективе такие батареи должны стать массовыми.

Сам по себе натрий-ионный аккумулятор не нов, его разработка велась с начала девяностых годов, но серийное производство таких батарей началось только в 2015 году, а область их применения до сих пор ограничена. По энергетическим характеристикам натрий-ионный аккумулятор почти идентичен литий-ионному, но он не содержит дорогостоящих материалов вроде лития, кобальта или никеля, а потому его цена заметно ниже. А еще одно преимущество — повышенная стойкость к полной разрядке, что упрощает хранение и эксплуатацию, а также позволяет полностью использовать фактическую энергоемкость.

Есть у натрий-ионных батарей и недостатки. Натрий тяжелее лития, и удельная энергоемкость таких батарей заметно ниже: до 160 Вт∙ч/кг против 250—280 Вт∙ч/кг у литий-ионных. Кроме того, у натрий-ионных аккумуляторов выше требования к материалам катода и анода: неправильный подбор приводит к большим перепадам напряжения и падению эффективности. В компании CATL уверяют, что решили эту проблему: для катода использовано сложное железоцианидное соединение, известное под названием prussian white, а для анода — углерод с пористой структурой.

С такой парой инженерам удалось добиться стабильного напряжения и высоких показателей энергообмена. Вдобавок, по сравнению с литий-ионным, новый натрий-ионный аккумулятор хорошо работает при низких температурах (до минус 20) и меньше нагревается во время зарядки.

А еще компания CATL представила проект гибридного аккумулятора, у которого в одном корпусе установлены литий-ионные и натрий-ионные ячейки (в соотношении примерно 1:2). Они соединены параллельно и позволяют добиться условного баланса между ценой и удельной энергоемкостью. Правда, для управления такой батареей необходима сложная программа. Впрочем, скорее всего, это временное решение, потому что CATL уже разрабатывает натрий-ионные ячейки второго поколения с энергоемкостью 200 Вт∙ч/кг. Серийное производство натрий-ионных аккумуляторов для электромобилей должно начаться в 2023 году.

Источник