Natrium-ioni-akkukennot ovat jo lähellä litium-ionien hintapariteettia, tulossa halvemmaksi

Kaikki teknologiat, jotka pyrkivät kilpailemaan litium{0}}ioniakkujen (LIB) kanssa, kohtaavat tämän jo kaikkialla esiintyvän tekniikan kustannusten nopean laskun. LIB-akut jatkavat markkina-asemansa laajentamista, joten natrium-ioni-akut (SIB) odottavat edelleen hetkensä loistaakseen.

Suomen LUT-yliopiston tutkijoiden yhteistyössä Saksan Karlsruhen teknillisen instituutin ja Espanjan Alcalán yliopiston kanssa johtama uusi tutkimus kuitenkin toteaa, että vaikka SIB:t eivät ole vielä saavuttaneet laajaa omaksumista markkinoilla, niiden solut ovat jo lähestymässä kustannuspariteettia LIB:iden kanssa.

"Natrium{0}}ioniakut (SIB) eivät ole vielä täysin käyttöön-sähköajoneuvojen sovelluksissa, koska energiatiheys on edelleen rajoittava tekijä. Vaikka SIB-akut ovat jo kilpailukykyisiä litium-ioniakkujen (LIB) kanssa, niiden gravimetrinen energiatiheys on edelleen jäljessä. LUT:n energiajärjestelmien korkeakoulun nuoremmat tutkijat, kertoo ESS News.

Ensimmäisiä kaupallisia hyötykäyttöön tarkoitettuja-akkuenergian varastointilaitoksia ollaan kuitenkin nyt rakentamassa ja ottamassa käyttöön, mukaan lukien 100 MWh:n hankkeet. "Tämä osoittaa, että SIB:t ovat täysimittaisen markkinoilletulon kynnyksellä. Kun toimitusketjut ovat vakiintuneet ja mittakaavaedut tulevat voimaan, mikään ei estä natrium-ioniakkuja valtaamasta markkinoita täysin, jos olemassa olevat LIB-lukitus{6}} ovat hallittavissa", hän sanoo.

Vaikka aikaisemmat arvioinnit ovat päässeet kiistanalaisiin tuloksiin SIB:n taloudellisesta kilpailukyvystä ja jättäneet SIB:n mahdolliset vaikutukset laajempaan energiajärjestelmään tutkimatta, uudessa tutkimuksessa yhdistetään alhaalta ylöspäin suuntautuva kustannusmallinnus, joka sisältää SIB:n materiaalitason tulevan suorituskyvyn kehityksen, maailmanlaajuiseen energiajärjestelmämalliin vuoteen 2050 asti.

Tulokset osoittavat, että viimeaikaisen kustannuskehityksen ja oppimiskäyrien perusteella akut eivät enää ole kustannus{0}}kriittinen komponentti energiajärjestelmässä, ja akkujärjestelmän ennustettu hyötykäyttö-kapasiteetin arvo on 28,5–51,9 €/kWh vuoteen 2050 mennessä. Lähellä kustannuspariteettia nykyään SIB saattaa olla LIB:tä parempi keskipitkällä aikavälillä, ja ne ovat vähemmän alttiita hintojen nousulle.

Koska tekniikka on niin -pisara-, natrium-ioniakkuja (SIB) voidaan valmistaa olemassa olevilla litium-ioni-akkujen (LIB) tuotantolinjoilla vain pienin muutoksin. Tämän seurauksena huoli tarjontapulasta tai hintapiikistä on suurelta osin lieventynyt, koska kaikki LIB-toimitusten häiriöt voivat yksinkertaisesti laukaista siirtymisen SIB: hen, tutkijat huomauttavat.

Lisäksi tutkimuksessa todetaan, että alhaisemmat akkukustannukset lisäävät ensisijaisesti akun kapasiteettia sen sijaan, että aurinkosähkön käyttöönotto lisääntyy. Kaiken kaikkiaan energiajärjestelmän rakenne pysyy suurelta osin ennallaan, ja aurinkosähkön osuus on samanlainen, vaikka suurempi akun kapasiteetti mahdollistaa tehokkaamman toiminnan-to-X prosesseihin lisääntyneen kuormituksen alaisena. Tässä yhteydessä sähkökemiallinen energian varastointi ei ole maailmanlaajuista energiasiirtymää rajoittava tekijä. Näin ollen tutkimuksessa ennakoidaan potentiaalisesti suurin tähän mennessä raportoitu kiinteiden akkujen kysyntä – 67,9–106,5 TWh vuoteen 2050 mennessä – ylittäen aikaisempien kustannus{8}}optimoitujen energiajärjestelmien analyysien arviot.

"Yhteenvetona voidaan todeta, että kustannusten ja suorituskyvyn osalta SIB:t ovat jo kypsiä ja voivat jopa ylittää LIB:t tietyissä asioissa, kuten käyttölämpötila-alueella. Energiatiheys on edelleen viimeinen este, mutta kustannuspariteetti on jo saavutettu. LIB:iden tehokkuus mittakaavassa riippuu ensisijaisesti vankkojen toimitusreittien luomisesta – ajan ja investointien kysymys", Keiner sanoo.

Vuoteen 2050 mennessä tasoitettujen varastointikustannusten (LCOS) ennustetaan olevan alhaisemmat natrium-ioni-akkuille, joiden oppimisnopeus on korkea, kuin litium-ioni-akkujen, joiden oppimisnopeus on alhainen. Molemmat ovat parempia kuin kirjallisuuden viitearvot, ja alhaisempien-kustannusten skenaarioissa on myös korkeampi energia--tehosuhde{5}}säilyttäen korkeat kiertoluvut.

"Vuoteen 2050 ajatellen arvioimme tasoitettujen varastointikustannusten (LCOS) olevan 11,2–13,6 €/MWh MIN-Sh-skenaariossa (vain SIB:t, korkealla oppimisnopeudella) 15,8–22,1 €/MWh MAX-L-skenaariossa, vain vertailussa LIBsl-skenaariossa (LIBssl). LUT-LitRef-kirjallisuuden viiteskenaariossa on 19,5–29,4 €/MWh. Nämä luvut sisältävät käyttöliittymäkustannukset (sama SIB:n ja LIB:n osalta), mutta eivät sisällä sähkökustannuksia. Huomionarvoista on, että alhaisempien{13}}kustannusten skenaarioissa on myös korkeampi energia--{15}}hyötysuhde, kun taas v-{6-8}-luvut ovat korkeat. kaikissa tapauksissa (300+), Keiner sanoo.