Tin thị trường và sản phẩm

Pin Na-ion; cathode dựa trên oxit kim loại chuyển tiếp phân lớp, hợp chất polyanionic và PBA; anode phi graphit; hồ sơ nhà sản xuất và đánh giá công nghệ; phân tích bằng sáng chế; phân tích vật liệu và chi phí; ứng dụng cho xe điện (EV) và lưu trữ năng lượng (ES)

Lĩnh vực lưu trữ năng lượng đang chuyển mình mạnh mẽ với nhiều giải pháp đa dạng

Trong số các công nghệ lưu trữ năng lượng hiện nay, pin lithium-ion (LIB) chiếm ưu thế nhờ mật độ năng lượng cao và tính linh hoạt. Ban đầu được thúc đẩy bởi ngành điện tử tiêu dùng, công nghệ này đã mở rộng ứng dụng sang xe điện (EV) và lưu trữ tĩnh. Tuy nhiên, khi nhu cầu tăng lên, rủi ro địa chính trị, hạn chế chuỗi cung ứng và biến động giá nguyên liệu thô đã phơi bày những điểm yếu trong chuỗi giá trị LIB. Điều này đã thúc đẩy việc tìm kiếm các hóa chất lưu trữ năng lượng thay thế, với pin sodium-ion (SIB hoặc pin Na-ion) nổi lên như một giải pháp chính. Báo cáo này sẽ phân tích triển vọng và những thách thức cho việc thương mại hóa SIB.

Khi quá trình điện khí hóa toàn cầu tăng tốc, sự phụ thuộc vào các khoáng sản quan trọng như lithium, cobalt và nickel đang làm dấy lên mối lo ngại về an ninh cung ứng dài hạn. Việc đa dạng hóa hóa chất pin là điều cần thiết cho khả năng mở rộng và tính bền vững, vì không có công nghệ đơn lẻ nào lý tưởng cho tất cả các ứng dụng. Hóa chất sodium-ion chắc chắn sẽ không phải là câu trả lời cho tất cả các ứng dụng; tuy nhiên, nó sẽ rất phù hợp để bổ sung, thay vì thay thế, các công nghệ lithium-ion và acid-chì (Pb-A) hiện có và tương lai trong nhiều ứng dụng. Ngoài ra, việc địa phương hóa chuỗi cung ứng pin đã trở thành ưu tiên chiến lược, vì Trung Quốc hiện đang thống trị việc tinh chế lithium và sản xuất pin. Công nghệ sodium-ion mang đến cơ hội cho sản xuất khu vực hóa, giảm sự phụ thuộc vào chuỗi cung ứng lithium bị hạn chế.

Mở rộng quy mô: Từ nhà máy thí điểm đến sản xuất hàng loạt

Trong khi sản xuất pin Na-ion hiện đang ở giai đoạn đầu, các nhà sản xuất lớn đang nhanh chóng mở rộng quy mô. Hiện nay, sản xuất được giới hạn ở các cơ sở quy mô thí điểm và một số nhà máy nhỏ hơn, cùng nhau sản xuất chỉ vài gigawatt-giờ (GWh) mỗi năm. Tuy nhiên, các kế hoạch mở rộng được công bố công khai từ các nhà cung cấp nguyên liệu thô và nhà sản xuất pin cho thấy công suất sản xuất Na-ion toàn cầu có thể vượt quá 100 GWh vào năm 2030.

Đến năm 2030, đầu tư bổ sung có thể thúc đẩy tăng trưởng vượt quá dự báo hiện tại, khi các bên liên quan chính tìm cách công nghiệp hóa công nghệ. Những thay đổi nhanh chóng đã xảy ra trong ngành pin—chẳng hạn như việc áp dụng rộng rãi các hóa chất NMC811 và LFP chỉ trong vài năm. Pin Na-ion yêu cầu sửa đổi tối thiểu đối với cơ sở hạ tầng sản xuất lithium-ion hiện có, chủ yếu dựa vào các vật liệu khác nhau và các thông số sản xuất được tối ưu hóa thay vì các cơ sở hoàn toàn mới.

Tuy nhiên, không phải tất cả các dự án đều tiến triển theo kế hoạch. Vào tháng 2 năm 2024, Kingshine đã hủy bỏ cơ sở pin sodium-ion 6 GWh được đề xuất ở tỉnh Giang Tây. Tương tự, Veken Tech đã hoãn dự án 2 GWh, ban đầu dự kiến hoàn thành vào tháng 12 năm 2024, nay được lên lịch lại bắt đầu hoạt động vào tháng 12 năm 2025. Những trở ngại này nhấn mạnh những thách thức đang diễn ra liên quan đến sự không chắc chắn về nhu cầu, tài chính và mở rộng sản xuất.

Báo cáo mới nhất của IDTechEx này cung cấp phân tích toàn diện về các nỗ lực thương mại hóa Na-ion toàn cầu, bao gồm hơn 30 nhà sản xuất chính trên toàn thế giới. Nó bao gồm thông tin chi tiết về xu hướng bằng sáng chế, thông số kỹ thuật cell, các ứng dụng mục tiêu và lộ trình sản xuất hàng loạt, với trọng tâm chi tiết vào vai trò hàng đầu của Trung Quốc trong việc mở rộng ngành.

Khả năng cạnh tranh về chi phí: Sodium-Ion có rẻ hơn LFP không?

Công nghệ sodium-ion thường được định vị như một giải pháp thay thế chi phí thấp hơn cho lithium-ion, nhưng giá ban đầu có thể cao hơn dự kiến. Theo nghiên cứu của IDTechEx, chi phí cell Na-ion trung bình hiện nay là ~87 USD/kWh, xem xét các biến thể trong hóa chất và quy mô sản xuất. Theo thời gian, chi phí sản xuất dự kiến giảm xuống ~40 USD/kWh ở cấp độ cell (~50 USD/kWh ở cấp độ pack), chủ yếu sử dụng các hóa chất cathode dựa trên sắt và mangan.

Tuy nhiên, trong khi việc giảm chi phí ngắn hạn sẽ được thúc đẩy bởi việc mở rộng sản xuất, hiệu quả sản xuất và địa phương hóa chuỗi cung ứng, việc giảm thêm sẽ trở nên khó khăn hơn khi ngành trưởng thành. Nếu giá lithium tiếp tục ở mức hiện tại gần mức thấp nhất trong lịch sử, sodium-ion có một tập hợp các lộ trình công nghệ hẹp hơn để trở nên có lợi thế về giá trong thập kỷ tới.

Báo cáo này bao gồm mô hình chi phí chi tiết của các hóa chất Na-ion khác nhau, với sự phân tích giá vật liệu và dự báo tương lai.

Vai trò của Sodium-Ion trong xe điện: Bổ sung, không phải thay thế

Đối với hầu hết các xe điện, mật độ năng lượng theo thể tích là ưu tiên hàng đầu, vì việc tối đa hóa dung lượng pin ảnh hưởng trực tiếp đến phạm vi hoạt động. Ngược lại, đối với lưu trữ lưới điện, mật độ năng lượng ít quan trọng hơn, và chi phí trên kWh mỗi chu kỳ là yếu tố chi phối. Đây là nơi công nghệ sodium-ion đặc biệt cạnh tranh, cung cấp một giải pháp thay thế hấp dẫn cho lithium-ion.

Tiềm năng lớn nhất cho Na-ion trong giao thông nằm ở các ứng dụng mà mật độ năng lượng cao không cần thiết. Điều này bao gồm pin khởi động-chiếu sáng-đánh lửa (SLI), xe hai và ba bánh điện, và xe mini nơi pin Na-ion chi phí thấp hơn có thể cung cấp tốc độ sạc cao hơn và hiệu suất thời tiết lạnh tốt hơn so với cell lithium-sắt phosphate (LFP).

Vào năm 2024, pin Na-ion đã tiến bộ trong cả ứng dụng lưu trữ năng lượng và EV, được đánh dấu bằng một số ra mắt sản phẩm và các cột mốc hoạt động quan trọng. Tuy nhiên, những trở ngại trong các dự án quy mô lớn cho thấy công nghệ vẫn đang trong giai đoạn xác thực thị trường. Để đạt được việc áp dụng thương mại rộng rãi hơn, các công ty phải ưu tiên giảm chi phí, cải thiện hiệu suất và đảm bảo nhu cầu thị trường ổn định.

Các động lực khu vực chính cho tăng trưởng Pin Sodium-Ion

Động lực khu vực cho việc áp dụng pin sodium-ion bắt nguồn từ sự kết hợp của các ưu đãi quy định, chính sách năng lượng và các yếu tố thúc đẩy nhu cầu cụ thể theo thị trường. Ở châu Âu, Thỏa thuận xanh EU và các dự án như Sodium-Ion-Battery Deutschland-Forschung đang đẩy nhanh nghiên cứu, trong khi các chính sách công nghiệp thúc đẩy sản xuất pin địa phương. Trung Quốc và Ấn Độ đang thúc đẩy việc áp dụng Na-ion thông qua mở rộng năng lượng tái tạo, ưu tiên lưu trữ năng lượng hiệu quả về chi phí cho ổn định lưới điện. Ở Bắc Mỹ, nhu cầu tăng cao cho nguồn dự phòng trung tâm dữ liệu (UPS) và lưu trữ năng lượng thời gian dài (LDES) đang tạo ra cơ hội mới, được hỗ trợ bởi các ưu đãi của Đạo luật Giảm lạm phát (IRA). Cùng nhau, các động lực khu vực này đang định hình quỹ đạo tăng trưởng cho công nghệ sodium-ion.

Báo cáo này cung cấp dự báo thị trường chuyên sâu, phân tích bối cảnh cạnh tranh và thông tin chi tiết về phát triển công nghệ Na-ion, khiến nó trở thành tài liệu bắt buộc đọc cho các bên liên quan trong ngành lưu trữ năng lượng, sản xuất pin và cung ứng nguyên liệu thô.

Các khía cạnh chính

Những điểm chính từ báo cáo này bao gồm:

• Phân tích và thảo luận về hóa chất cathode/anode Na-ion và công thức điện giải
• Phân tích thị trường Hard Carbon bao gồm nhà cung cấp và tiền chất
• Hồ sơ nhà sản xuất Na-ion bao gồm đánh giá công nghệ
• Chuỗi cung ứng ngành Na-ion và công suất sản xuất
• Phân tích bằng sáng chế của các nhà sản xuất Na-ion chính
• Mô hình vật liệu và chi phí pin Na-ion
• Thị trường và ứng dụng mục tiêu cho pin Na-ion
• Dự báo nhu cầu pin Na-ion (GWh) và giá trị thị trường (USD)