Contemporary Amperex Technology ha lanciato la prima generazione di una nuova tipologia di pile che dovrebbe supportare l’elettrificazione dei trasporti, soprattutto grazie all’abbinamento con le batterie al litio nella “AB battery pack solution” sviluppata dall’azienda con sede nel Fujian.
Nel corso di un primo evento di lancio online (“Tech Zone”) tenutosi il 29 luglio, la società cinese Contemporary Amperex Technology Co., Ltd. (CATL) ha presentato una batteria agli ioni di sodio di prima generazione sviluppata in proprio e la cosiddetta “AB battery pack solution”, che integra celle agli ioni di sodio e celle agli ioni di litio in un unico pack. Le batterie agli ioni di sodio forniranno una nuova soluzione per l’impiego di energia pulita e l’elettrificazione dei trasporti, accelerando così il raggiungimento dell’obiettivo della neutralità dal carbonio.
Grandi prestazioni alle basse temperature
La batteria agli ioni di sodio ha un principio di funzionamento simile a quello della batteria agli ioni di litio. Anche gli ioni di sodio fanno la spola tra il catodo e l’anodo. Tuttavia, rispetto agli ioni di litio, gli ioni di sodio hanno un volume maggiore e requisiti più elevati per quanto riguarda la stabilità strutturale e le proprietà cinetiche dei materiali, il che ha rallentato l’industrializzazione delle batterie agli ioni di sodio.
Basata su una serie di innovazioni nel sistema chimico, la prima generazione di quelle sviluppate da CATL presenta, fra gli altri vantaggi, l’elevata densità di energia, una ricarica rapida, un’eccellente stabilità termica, grandi prestazioni a bassa temperatura e un’elevata efficienza di integrazione. CATL ha riferito che la cella della sua batteria agli ioni di sodio ha una densità di energia che può arrivare fino a 160 Wh/kg (valore nettamente inferiore allo standard industriale delle celle agli ioni di litio) e può caricarsi all’80% in 15 minuti e a temperatura ambiente. Inoltre, a una temperatura di -20°C questa tipologia di batteria ha un tasso di ritenzione della capacità superiore al 90% e l’efficienza di integrazione del sistema può superare l’80%.
CATL ha sottolineato come la prima generazione della batteria agli ioni di sodio possa essere utilizzata nell’ambito dell’elettrificazione dei trasporti, specialmente nelle regioni caratterizzate da temperature estremamente basse. Inoltre, sarebbe adattabile in modo flessibile alle esigenze applicative di tutti gli scenari nel campo dell’accumulo di energia.
La “AB battery pack solution”
Per sostenere i suoi obiettivi di sviluppo sostenibile, l’azienda con sede a Ningde (provincia di Fujian, nella Cina orientale) ha elaborato un sistema di innovazione basato su quattro pilastri – chimico, strutturale, manifatturiero e dei modelli di business – in modo da accelerare il passaggio dalla ricerca all’applicazione industriale e quindi alla commercializzazione su larga scala.
La fondamentale ricerca sui materiali e sul sistema chimico è di grande importanza. Il dottor Zeng ha affermato: “Alcune persone credono che difficilmente saranno fatte nuove scoperte rivoluzionarie riguardo al sistema chimico delle batterie e che sia possibile soltanto apportare miglioramenti alla struttura fisica esistente. Ma noi crediamo che il mondo dell’elettrochimica sia come l’Energy Cube, dove ci sono ancora molte cose da scoprire, e noi non ci stanchiamo mai di esplorarne i misteri. Utilizzando una piattaforma di calcolo e un sistema di simulazione di elevata capacità combinati con l’applicazione di algoritmi avanzati e capacità di calcolo, ci impegniamo in un’esplorazione approfondita per sviluppare un sistema chimico più adatto per le batterie agli ioni di sodio, che consenta loro un rapido passaggio all’industrializzazione e una continua evoluzione. L’obiettivo di sviluppo riguardo alla densità energetica di questa tipologia di batterie è quello di superare i 200 Wh/kg.”
In termini di innovazione del sistema di batterie, CATL ha compiuto un altro passo avanti nell’integrazione del sistema di batterie e ha sviluppato la “AB battery pack solution”, ovvero una soluzione che consiste nel combinare e abbinare batterie agli ioni di sodio e batterie agli ioni di litio in una certa proporzione, integrarle in un unico sistema di batterie e controllarle tramite l’algoritmo di precisione BMS. La soluzione AB è in grado di compensare l’attuale carenza di densità di energia della batteria agli ioni di sodio, sfruttando al contempo i vantaggi offerti da quest’ultima in termini di elevata potenza e prestazioni alle basse temperature. Tale innovativo sistema permette, conseguentemente, di ampliare il campo di applicazione del sistema di batterie al litio-sodio.
Qisen Huang, vice presidente del CATL Research Institute, ha affermato durante l’evento online: “La produzione di batterie agli ioni di sodio è perfettamente compatibile con le apparecchiature e i processi di produzione delle batterie agli ioni di litio e le linee di produzione possono essere rapidamente commutate per ottenere un’alta capacità produttiva. CATL ha iniziato la sua distribuzione industriale di batterie agli ioni di sodio e prevede di formare una catena industriale di base entro il 2023.”
