Az elmúlt két évtizedben az energiatermelés és -tárolás a mindennapi alkalmazásokhoz nagy figyelmet kapott. Az újratölthető akkumulátorokkal kapcsolatos folyamatos K+F tevékenység számos területen jelentős előrelépéshez vezetett. A korábbi években a hordozható elektronika volt az újratölthető akkumulátorok fejlesztésének kiemelkedő hajtóereje. Az elektromos járművek legújabb fejlesztései azonban az akkumulátoripart helyezték a figyelem középpontjába.
A lítium-ion akkumulátorok továbbra is az újratölthető akkumulátorok iparágának élvonalában maradtak, de a folyamatosan növekvő piac rendszeres nyomást gyakorol a lítium-ion akkumulátoripar erőforrásaira és ellátási láncaira. Ezért az új nátrium-ion akkumulátorokat, mivel kevésbé érzékenyek az erőforrás- és ellátási kockázatokra, újragondolják, hogy alacsonyabb költségű alternatívát kínáljanak. Mivel a lítium-ion akkumulátorok ára egy elektromos jármű 30-40%-a, úgy vélik, hogy az elektromos járművek árkategóriája jelentősen csökkenthető, ha nagy mennyiségben gyártják a nátrium-ion akkumulátorokat, és lítium-ion akkumulátorokra cserélik.
2020-ban a Washingtoni Állami Egyetem (WSU) és a Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) kutatói létrehoztak egy nátrium-ion akkumulátort. amely kapacitást biztosított identiques nak nek néhány lítium-ion akkumulátort, és 80 ciklus után a töltöttségének több mint 1,000 százalékát megtartotta. Egy potenciálisan megvalósítható akkumulátor gyártása bőséges és olcsó anyagokból, például nátriumból, sok izgalmat keltett az akkumulátorban gyártási közösség. Ennek eredményeként, a sgyalázat-ion akkumulátor nézik mint an alternatív a drága Li-nekthium-ion akkumulátorok hogy faliórái mindenütt hordozható szórakoztató elektronikai cikkek és elektromos járművek gyártására használják akkumulátorok.
Ábra 1: WSU Ph.D. diplomás Junhua Song és munkatársai olyan nátrium-ion akkumulátort hoztak létre, amely annyi energiát tartalmaz, és ugyanolyan jól működik, mint néhány kereskedelmi lítium-ion akkumulátor kémia.
Ennek köszönhetően biztató A jövőben a nátrium-ion akkumulátor technológiája a szabadalmak exponenciális növekedését mutatja alkalmazás reszelések vége a elmúlt húszars (ábra 2). Az elmúlt öt évben több mint 18000 XNUMX szabadalmi bejelentést nyújtottak be ezen a területen. Kína, US, és Japán áll a felső három pozíciót márkája a száma szabadalmi bejelentések ezen a területen, Kínával pedig iktatott több mint 16000 alkalmazások az elmúlt húsz évben (ábra 3). India, mivel a Ezen a technológiai területen a potenciális piac az elmúlt néhány évben számos szabadalmi bejelentést is benyújtott a nátrium-ion akkumulátor-technológiával kapcsolatban.
Ábra 2: Szabadalmi bejelentések nátrium-ion akkumulátorokban a elmúlt években 20
Ábra 3: Országonkénti szabadalmi bejelentések a nátrium-ion akkumulátor technológiában
A cégek mellett egyetemek és kutatóintézetek is aktívan részt vettek a nátrium-ion fejlesztésében-alapú akkumulátorok az elmúlt években. 3,366 nátrium-ion akkumulátor szabadalmi család elemzése az elmúlt 5 év során tapogatózik felfedte, hogy a Central South University, a Shaanxi University of Science & Technology, és a A Guangdong University of Technology a szabadalmi bejelentések 8.26%-át tette ki ebben az időszakban (4. ábra).
Ábra 4: Szabadalmi bejelentések különböző egyetemeken és intézetek az elmúlt öt évben
Máshoz képest típusok elemeket, tnátrium-ion akkumulátorokat használ biztosít különféle előnyökkel jár gyártók és fogyasztók ideértve a nagyobb biztonságot, a széles hőmérsékleti tartományt, a megfizethető árat és könnyűsúlyú, ábrán látható módon 5. Bár a A nátrium-ion akkumulátorok energiasűrűsége kisebb, mint a lítium akkumulátoroké, azonban folyamatos erőfeszítésekkel a A tudományos közösség szerint a nátrium-ion akkumulátorok várhatóan a lítium-ion cellákkal összhangban fognak működni a jövőben.
Ábra 5: A nátrium-ion akkumulátorok használatának előnyei
A CATL szerint (Contemporary Amperex Technology Co., Limited), vezető kínai akkumulátorgyártó vállalat, a következő generációs nátrium-ion energiasűrűsége akkumulátorok az elkövetkező időben meg fogja haladni a 200Wh/kg-ot.
A nátrium-ion akkumulátorok ipari alkalmazását a 6. ábra mutatja be. Ezek közül az elektromos járműipar nagyobb potenciállal rendelkezik a nátrium-ion akkumulátorok tekintetében, és számos szabadalmi bejelentést nyújtottak be erre vonatkozóan. A statisztikák azt mutatták, hogy több mint 1250 szabadalom érvényes az elektromos járművek nátrium-ion akkumulátoraival kapcsolatban (7. ábra).
2022 novemberében a CATL egyik vezetője kijelentette, hogy a sorozatgyártású járművekben használt kezdeti nátrium-ion akkumulátorok Li-ion és nátrium-ion akkumulátorok integrálását is használhatják. Ez a megközelítés lehetővé teszi, hogy a nátrium-ion akkumulátorok akár 500 kilométeres hatótávolságú elektromos járműveket is képesek legyenek támogatni.A CATL Exec szerint nátrium-ion akkumulátorok várhatók akár 500 km-es hatótávolságú elektromos járművekben – Akkumulátorok Közzétéve 2022. november).
Ábra 6: Nátrium-ion akkumulátor alkalmazások
Ábra 7: Statisztikák a Szabadalom reszelék nátriumhoz-ion akkumulátorok elektromos járművel összefüggésben
Jelenleg a lítium-ion akkumulátor technológia hatalmas iparág val,-vel piaci értéke of 42.5-ben körülbelül 2021 milliárd USD. A nátrium-ion akkumulátoripar ezzel szemben a fejlődés gyerekcipőjében jár, és is várhatóan gyorsan növekedni fog, amint új szereplők lépnek be az ökoszisztémába az elkövetkező években. Néhány kiemelkedő szereplő a nátrium-ion akkumulátoriparban tartalmazza a CATL-t, Faradion, HiNa akkumulátor stb. A ftovábbi feltörekvő játékosok ábrán láthatók 8.
Ábra 8: A nátrium-ion akkumulátor technológia kiemelkedő szereplői
Faradion korlátozott is az akkumulátortechnológia vezető vállalata, amely an kiterjedt IP portfólióábrán látható 9, a nátrium-ion technológia számos aspektusát lefedi. Köszönhetően a ígéretes jövő és htöbb mint 180-at nyújtott be szabadalmi bejelentések ezen a területen globálisan, 100%-os részesedése Fadarion Lutánzott have óta felvásárolta a Reliance New Energy Solar Ltd ("RNESL"), a teljesen-tulajdonú a Reliance Industries Ltd ("Reliance") leányvállalata, 100 millió font vállalkozási értékre (https://faradion.co.uk/reliance-new-energy-solar-to-acquire-faradion-limited/ Közzétéve: 31. december 2021.). Faradion James Quinn vezérigazgató kijelentette hogy „Reliance-szel együtt Faradion Brit innovációt hozhat Indiába és világszerte, mivel a világ egyre inkább a lítium mögé tekint.”
Ábra 9: A szabadalmi portfóliója Faradion nátrium-ion akkumulátorokhoz
2021-ben az Xtreme power piacra dobta az iparág első állványra szerelhető szünetmentes tápellátási rendszerét (UPS), amely a Natron nátrium-ion akkumulátorait tartalmazza. Az új Xtreme Power P91L UPS 3 kW-os és 5 kW-os kapacitással kapható, 120 és 208/220/230/240 V AC, 50/60 Hz-es működéssel, és kifejezetten Natron fogadására tervezték. BlueTray 4000 48V DC akkumulátor tartalék tápként. Következtében a nátrium-ion akkumulátorok alkalmazása, - a UPS a rendszer továbbfejleszthető jelentősen.
A kutatók különféle anyagokat vizsgáltak meg anód, katód és elektrolit előállításához nátrium-ion akkumulátorokhoz. Néhány népszerű felhasználható anyag
Katód: NaCrO2Na0.7Turbékol2+x, NaCoPO4, NaFePO4Na0.44MnO2
Anód: Na2Ti3O7Na2Ti3O7, NaTi2(PO.)4)3Na2Ti3O7
Elektrolit: Na1.3Al0.3Ti1.7P3O12
Ezenkívül a felhasznált alapanyagok alapján háromféle nátrium-ion akkumulátor érhető el a piacon: nátrium-kén akkumulátor, nátrium-só akkumulátor és nátrium-levegő akkumulátor. 2021-ben a nátrium-kén akkumulátorok 46%-os részesedéssel uralták a piacot
Egyedi piaci betekintések szerint a nátrium-ion akkumulátorok piacának értéke 1120-ben körülbelül 2021 millió USD volt, és az előrejelzések szerint 2899-ra eléri a 2030 millió USD-t, amint az a 10. ábrán látható.https://www.globenewswire.com/en/news-release/2022/11/15/2556368/0/en/Latest-Global-Sodium-Ion-Battery-Market-Size-Share-Worth-USD-2899-Million-by-2030-at-an-11-8-CAGR-Custom-Market-Insights-Analysis-Outlook-Leaders-Report-Trends-Forecast-Segmentatio.html). A szövetséges piaci jelentés szerint Észak-Amerikában 15.9-2021-ben 2031%-os CAGR-értékkel a nátrium-ion akkumulátorok területén jelentős növekedés várható.https://www.alliedmarketresearch.com/sodium-ion-battery-market-A10597).
Az Egyesült Államokban a Natron Energy Inc. már együttműködött a Clarios International Inc.-vel, aminek eredményeként a világ első tömeggyártású nátrium-ion akkumulátorai születnek. Az ázsiai-csendes-óceáni országok, köztük Kína, Japán, India, Dél-Korea és Ausztrália szintén kulcsfontosságú régiók lesznek a befektetők és a gyártók számára.
Ábra 10: Nátrium-ion akkumulátor piacelemzés (forrás: egyedi piaci betekintések)
Csak az idő fogja megmondani, hogyan fog fejlődni a nátrium-ion ipar a jövőben, de ha a nátrium-ion akkumulátorok a lítium-ion alternatíváivá válnak, ez az iparág várhatóan előkészíti az utat a következő számára.-generációs autóipar és fogyasztói elektronika.
Folyamatosan azonosítottuk az új technológia értékét, amelyet a mi szakembereinknek megfelelő háttérrel rendelkező, meglehetősen képzett vezetői csapatunk végez. Az általunk felhatalmazott IP-szakértőkhöz hasonlóan a fejlődés iránti éhezésünk is véget nem ér. Stratégiai módon IMPROVIZÁLJUK, ALKALMAZHATJUK ÉS MEGVALÓSÍTJUK.
TT tanácsadók hatékony, kiváló minőségű megoldások széles skáláját kínálja a szellemi tulajdon kezeléséhez, kezdve a
és még sok más. Ügyvédi irodák és vállalatok számára számos iparágban kínálunk kulcsrakész megoldásokat.
Kapcsolat
FELSZABADÍTSA AZ ERŐT
A Te Ötletek
Növelje szabadalmi ismereteit
Exkluzív betekintések várnak hírlevelünkre
Kérjen visszahívást!
Köszönjük érdeklődését a TT Consultants iránt. Kérjük, töltse ki az űrlapot, és hamarosan felvesszük Önnel a kapcsolatot
Kérjen visszahívást!
Köszönjük érdeklődését a TT Consultants iránt. Kérjük, töltse ki az űrlapot, és hamarosan felvesszük Önnel a kapcsolatot
