Une nouvelle étape dans l'industrialisation des technologies innovantes
NINGDE, Chine, 31 juillet 2021 /PRNewswire/ -- Contemporary Amperex Technology Co., Ltd. (CATL) a organisé avec succès son premier événement de lancement en ligne « Tech Zone » le 29 juillet. Robin Zeng, président de CATL, a dévoilé lors de cet événement la batterie sodium-ion de première génération de la société, ainsi que sa solution de pack batterie AB, capable d'intégrer des cellules sodium-ion et des cellules lithium-ion dans un seul pack. Autre étape importante pour CATL dans l'exploration de la science et de la technologie de base, les batteries sodium-ion fourniront une nouvelle solution pour l'utilisation de l'énergie propre et l'électrification des transports, favorisant ainsi la réalisation rapide de l'objectif de neutralité carbone.
Dr. Qisen Huang, deputy dean of CATL Research Institute
CATL's first-generation sodium-ion battery
Advantages of the first-generation sodium-ion battery performance
Franchir le goulot d'étranglement de la technologie des batteries sodium-ion
La neutralité carbone étant devenue un consensus mondial, le secteur des énergies nouvelles est entré dans une phase de développement complexe et diversifié. Les marchés de plus en plus segmentés ont suscité des exigences différenciées pour les batteries. Dans le même temps, la recherche et le développement de matériaux de base pour les batteries s'accélèrent dans le monde entier, ce qui ouvre une fenêtre à double sens pour l'industrialisation des batteries sodium-ion.
La batterie sodium-ion a un principe de fonctionnement similaire à celui de la batterie lithium-ion Les ions sodium font également la navette entre la cathode et l'anode. Cependant, par rapport aux ions lithium, les ions sodium ont un volume plus important et des exigences plus élevées concernant la stabilité structurelle et les propriétés cinétiques des matériaux. Ceci est devenu un goulot d'étranglement pour l'industrialisation des batteries sodium-ion.
CATL se consacre à la recherche et au développement de matériaux d'électrode de batterie sodium-ion depuis de nombreuses années. En termes de matériaux de cathode, CATL a appliqué un matériau blanc de Prusse avec une capacité spécifique plus élevée et a redessiné la structure de masse du matériau en réarrangeant les électrons, ce qui a résolu le problème mondial d'affaiblissement rapide de la capacité lors du cyclage du matériau. En termes de matériaux d'anode, CATL a développé un matériau de carbone dur qui présente une structure poreuse unique, permettant un stockage abondant et un mouvement rapide des ions sodium, ainsi qu'une performance de cycle exceptionnelle.
Basée sur une série d'innovations dans le système chimique, la première génération de batteries sodium-ion de CATL présente les avantages d'une haute densité énergétique, d'une capacité de charge rapide, d'une excellente stabilité thermique, d'une grande performance à basse température et d'une grande efficacité d'intégration, entre autres. La densité d'énergie de la cellule de la batterie sodium-ion de CATL peut atteindre 160 Wh/kg, et la batterie peut se charger en 15 minutes pour atteindre 80 % de SOC à température ambiante. De plus, dans un environnement à basse température de -20 °C, la batterie sodium-ion a un taux de rétention de capacité de plus de 90 %, et son efficacité d'intégration du système peut atteindre plus de 80 %. La stabilité thermique des batteries sodium-ion dépasse les exigences de sécurité nationales pour les batteries de traction. La première génération de batteries sodium-ion peut être utilisée dans divers scénarios d'électrification des transports, notamment dans les régions où les températures sont extrêmement basses, où ses avantages exceptionnels deviennent évidents. En outre, elle peut être adaptée de manière flexible aux besoins d'application de tous les scénarios dans le domaine du stockage de l'énergie.
Système d'innovation à quatre piliers à l'appui de trois orientations stratégiques de développement
CATL s'est toujours engagée à être une société technologique innovante de premier plan au niveau mondial et à apporter d'excellentes contributions à la résolution du problème de l'énergie verte pour l'humanité, telle est sa vision. Pour réaliser sa vision, CATL déploie des efforts inlassables dans trois directions de développement stratégique. La première direction de développement consiste à remplacer l'énergie fossile stationnaire par la production d'énergie renouvelable et le stockage d'énergie ; la deuxième consiste à remplacer l'énergie fossile mobile par l'utilisation de batteries VE afin d'accélérer le développement de l'E-mobilité ; la troisième consiste à promouvoir l'intégration de l'innovation des applications du marché en tirant parti de l'électrification et de l'intelligence pour accélérer le mouvement vers de nouvelles applications énergétiques dans différents domaines. Pour soutenir le développement durable dans ces trois directions, CATL a mis en place un système d'innovation à quatre piliers, à savoir le système chimique, le système structurel, le système de fabrication et les modèles commerciaux, afin de créer une capacité de transformation rapide de la recherche fondamentale à l'application industrielle, puis à la commercialisation à grande échelle.
La recherche fondamentale sur les matériaux et le système chimique revêt une grande importance. Le Dr Robin Zeng, président de CATL, a déclaré que certaines personnes pensent que le système chimique des batteries ne connaîtra plus guère de percées, et que seules des améliorations peuvent être apportées au système de structure physique. Mais nous pensons que le monde de l'électrochimie est comme le Cube de l'énergie, où il y a encore beaucoup d'inconnues à découvrir. Nous ne nous lasserons jamais d'en explorer les mystères. En utilisant une plate-forme de calcul à haut débit et une technologie de simulation, sur la base de notre profonde compréhension des principes combinée à l'application d'algorithmes et de capacités de calcul avancés, nous nous engageons dans une exploration approfondie pour développer un système chimique qui soit le plus adapté aux batteries sodium-ion, leur permettant d'entrer dans la voie rapide de l'industrialisation et d'évoluer en permanence. L'objectif de développement de la densité énergétique de la prochaine génération de batteries sodium-ion est de dépasser 200 Wh/kg.
En termes d'innovation dans le domaine des systèmes de batterie, CATL a fait une autre percée dans l'intégration des systèmes de batterie et a développé une solution de système de batterie AB, qui consiste à mélanger et à associer des batteries sodium-ion et des batteries lithium-ion dans une certaine proportion et à les intégrer dans un système de batterie, et à contrôler les différents systèmes de batterie par le biais de l'algorithme de précision BMS. La solution de système de batterie AB peut compenser le manque actuel de densité énergétique de la batterie sodium-ion, et également développer ses avantages de puissance élevée et de performance à basse température. Grâce à ce système de structure innovant, les scénarios d'application pour le système de batterie lithium-sodium sont élargis.
Un déploiement multidimensionnel pour promouvoir l'industrialisation des batteries sodium-ion
Lors de l'événement, le Dr Qisen Huang, doyen adjoint de l'Institut de recherche CATL, a déclaré que la fabrication de batteries sodium-ion était parfaitement compatible avec les équipements et les processus de production de batteries lithium-ion, et que les lignes de production pouvaient être rapidement modifiées pour atteindre une capacité de production élevée. Dès à présent, CATL a commencé son déploiement industriel des batteries sodium-ion et prévoit de former une chaîne industrielle de base d'ici 2023. CATL invite les fournisseurs en amont et les clients en aval, ainsi que les institutions de recherche à accélérer conjointement la promotion et le développement des batteries sodium-ion.
Le Dr Robin Zeng a déclaré que la neutralité carbone a engendré une demande de batteries à l'échelle TWh et a favorisé le développement vigoureux de l'industrie des nouvelles énergies. L'émergence continue de demandes d'applications a donné l'occasion de montrer les capacités des différentes technologies. La diversification des voies techniques assurera également la stabilité du développement à long terme de l'industrie.
À propos de CATL
Contemporary Amperex Technology Co., Limited (CATL) est un leader mondial de l'innovation en matière de technologies des nouvelles énergies, qui s'engage à fournir des solutions et des services de premier ordre pour les applications des nouvelles énergies dans le monde entier. En juin 2018, la société est entrée en bourse à la Shenzhen Stock Exchange sous le code boursier 300750. Selon SNE Research, en 2020, le volume de consommation de batteries VE de CATL s'est classé numéro 1 dans le monde pendant quatre années consécutives. CATL bénéficie également d'une large reconnaissance de la part de ses partenaires fabricants d'équipement d'origine mondiaux. Pour atteindre l'objectif de remplacer les combustibles fossiles dans les systèmes d'énergie fixes et mobiles par des systèmes d'énergie électrique hautement efficaces générés par des batteries avancées et des énergies renouvelables, et promouvoir l'innovation intégrée des applications du marché avec l'électrification et l'intelligentisation, CATL maintient une innovation continue dans quatre dimensions, notamment le système chimique de la batterie, le système de structure, le système de fabrication et les modèles commerciaux.
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