توسط : آژانس بینالمللی انرژیهای تجدیدپذیر (IRENA) اعلام کرد که هرچند هنوز مشخص نیست که باتریهای سدیم-یون میتوانند بهعنوان جایگزینی تحولآفرین برای فناوری لیتیوم-یون عمل کنند یا خیر، اما این فناوری در برخی زمینهها مانند خودروهای برقی و سیستمهای ذخیرهسازی انرژی در مقیاس بزرگ، میتواند فرصتهای قابلتوجهی برای کاهش هزینهها ایجاد کند.
براساس این گزارش، باتریهای سدیم‐یون (SIBs) میتوانند گزینهای امیدوارکننده برای کاهش هزینه نسبت به باتریهای لیتیوم‐یون (LIBs) باشند. IRENA در گزارش تخصصی خود با عنوان «باتریهای سدیم‐یون: یک مرور فناوری» توضیح میدهد که توجه به این فناوری ابتدا در سال ۲۰۲۱ اوج گرفت؛ زمانی که قیمت کربنات لیتیوم بهشدت افزایش یافت. اما با کاهش قیمت لیتیوم در سالهای اخیر، هنوز مشخص نیست که آیا باتریهای سدیم‐یون در بلندمدت واقعاً به گزینهای ارزانتر نسبت به لیتیوم‐یون تبدیل خواهند شد یا خیر.
بااینحال، IRENA تأکید میکند که فناوری سدیم‐یون همچنان میتواند از نظر اقتصادی مزیت رقابتی خود را حفظ کند؛ برخی تولیدکنندگان انتظار دارند با افزایش مقیاس تولید، هزینه هر سلول باتری سدیم‐یون به حدود ۴۰ دلار بهازای هر کیلوواتساعت کاهش یابد.
باتریهای سدیمیون نسبت به باتریهای لیتیومیون یک مزیت بالقوه مهم دارند: سدیم بسیار فراوانتر و دسترسپذیرتر از لیتیوم است و از نظر اقتصادی نیز هزینه بسیار کمتری دارد.
آژانس بینالمللی انرژیهای تجدیدپذیر (IRENA) اعلام کرده که قیمت کربنات سدیم در بازه زمانی ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۴ بین ۱۰۰ تا ۵۰۰ دلار بهازای هر تن متغیر بوده است، درحالیکه کربنات لیتیوم در همین دوره در محدوده بسیار بالاتر ۶٬۰۰۰ تا ۸۳٬۰۰۰ دلار بهازای هر تن قیمت داشته است.
از نظر فراوانی منابع نیز، سدیم تقریباً هزار برابر بیشتر از لیتیوم در پوسته زمین یافت میشود و در اقیانوسها حدود ۶۰ هزار برابر غنیتر از لیتیوم است. ازاینرو، IRENA معتقد است که توسعه باتریهای سدیمیون میتواند به کاهش فشار بر زنجیره تأمین جهانی کمک کند و تنوع فناوری باتریها را افزایش دهد؛ بهویژه اکنون که انتظار میرود خودروهای برقی تا سال ۲۰۵۰ حدود ۹۰ درصد ناوگان حملونقل جادهای را تشکیل دهند.
آژانس همچنین تأکید کرد که در ساختار باتریهای سدیمیون میتوان از مواد ارزانقیمتتری استفاده کنند؛ ازجمله مواد کاتدی مقرونبهصرفهتر مانند منگنز و آهن و نیز جایگزینی جمعکنندههای آلومینیومی بهجای مس که در باتریهای لیتیومیون بهکار میرود.
IRENA اضافه میکند که فناوری سدیمیون بهدلیل قرار داشتن در مراحل ابتدایی توسعه، ظرفیت بیشتری برای کاهش هزینه در آینده دارد. ظرفیت تولید جهانی این باتریها در سال جاری میلادی ممکن است به ۷۰ گیگاواتساعت برسد که عمدتاً در چین متمرکز بوده و غالب آن بر پایه ساختارهای کاتدی با اکسیدهای فلزی لایهای توسعه یافته است.
انتظار میرود ظرفیت تولید باتریهای سدیمیون تا پایان این دهه به ۴۰۰ گیگاواتساعت در سال افزایش یابد، اما IRENA تأکید میکند که همچنان ابهام قابلتوجهی در مورد میزان نفوذ این فناوری در بازار جهانی وجود دارد. پیشبینی تقاضا از منابع مختلف، برای پایان دهه جاری، بین ۵۰ تا ۶۰۰ گیگاواتساعت در سال متغیر است؛ رقمی که نشاندهنده نبود اجماع روشن درباره سهم آینده این فناوری در بازار باتریهاست.
علاوه بر خودروهای برقی، IRENA ظرفیت قابلتوجهی برای کاربرد باتریهای سدیمیون در سامانههای ذخیرهسازی ثابت و در مقیاس بزرگ انرژی قائل است؛ زیرا این باتریها از ویژگیهای ایمنی مطلوب، عملکرد قابلقبول در دامنههای دمایی متنوع و طول عمر رقابتی برخوردار هستند.
باتریهای سدیمیون میتوانند در محیطهای بسیار سرد یا بسیار گرم عملکرد بهتری نسبت به باتریهای لیتیومیون داشته باشند، که این موضوع در سامانههای ذخیره انرژی در فضای باز یا مناطق اقلیمی خاص اهمیت ویژهای دارد.
با وجود این مزایا، IRENA تصریح میکند که چشمانداز ظرفیتسازی آینده این فناوری هنوز نامشخص است؛ زیرا رشد آن به عواملی مثل وجود تقاضای کافی، تثبیت زنجیره تأمین و توسعه زیرساختهای تولید وابسته است. این آژانس تأکید میکند که باتریهای سدیمیون نباید بهعنوان جایگزین کامل باتریهای لیتیومیون در نظر گرفته شوند، بلکه باید بهعنوان فناوری مکمل عمل کنند؛ فناوری که بتواند بخشی از نگرانیهای مربوط به پایداری، دسترسپذیری و تنوع منابع در زنجیره تأمین باتریها را کاهش دهد.
در جمعبندی گزارش آمده است: «موفقیت بلندمدت باتریهای سدیمیون احتمالاً به مجموعهای از عوامل، ازجمله هزینه تولید و دسترسپذیری مواد اولیه بستگی خواهد داشت. ایجاد گلوگاه در زنجیره تأمین لیتیوم، کمبود این عنصر یا افزایش قیمت آن، میتواند به افزایش سهم باتریهای سدیمیون در بازار منجر شود؛ درحالیکه کاهش بیشتر هزینه در فناوری باتریهای لیتیومیون احتمالاً تأثیر منفی بر تقاضا برای باتریهای سدیمیون خواهد داشت.»
دانلود گزارش تخصصی IRENA با عنوان «باتریهای سدیم‐یون: یک مرور فناوری»
بیشتر بخوانید: انقلابی در باتریهای لیتیوم فلزی؛ از بازیافت ۹۹.۸ درصدی تا افزایش پایداری
