C'est un autre jalon dans l'industrialisation des technologies novatrices
NINGDE, Chine, 30 juillet 2021 /CNW/ - Contemporary Amperex Technology Co., Ltd. (CATL) a tenu avec succès son premier lancement en ligne nommé « Tech Zone » le 29 juillet. Robin Zeng, président du conseil d'administration de CATL, a dévoilé la première génération de batteries sodium-ion de l'entreprise. Lors de l'événement, il a aussi dévoilé la solution de blocs-batteries AB qui est capable d'intégrer des cellules sodium-ion et lithium-ion en un seul bloc-batterie. Représentant un autre jalon franchi par CATL dans l'exploration des sciences pures et des technologies, les batteries sodium-ion fourniront une nouvelle solution pour l'utilisation de l'énergie propre et l'électrification des transports, et permettront ainsi d'atteindre plus rapidement l'objectif de neutralité carbone.
Robin Zeng, fondateur et président du conseil d’administration de CATL (PRNewsfoto/Contemporary Amperex Technology Co., Ltd.)
Robin Zeng, fondateur et président du conseil d’administration de CATL (PRNewsfoto/Contemporary Amperex Technology Co., Ltd.)
Qisen Huang, vice-doyen du CATL Research Institute (PRNewsfoto/Contemporary Amperex Technology Co., Ltd.)
La première génération de batteries sodium-ion de CATL (PRNewsfoto/Contemporary Amperex Technology Co., Ltd.)
Avantages de la batterie sodium-ion de première génération (PRNewsfoto/Contemporary Amperex Technology Co., Ltd.)
Au-delà des contraintes du goulot d'étranglement de la technologie des batteries sodium-ion
Alors que l'atteinte de la neutralité carbone s'impose comme une nécessité admise à l'échelle mondiale, la nouvelle industrie énergétique est entrée dans une phase de développement complexe et diversifiée. Les marchés de plus en plus segmentés ont créé des exigences différenciées pour les batteries. En même temps, la recherche et le développement de matériaux de base pour les batteries s'accélèrent à l'échelle mondiale, ce qui ouvre une fenêtre bidirectionnelle pour l'industrialisation des batteries sodium-ion.
La batterie sodium-ion fonctionne selon un principe similaire à celui de la batterie lithium-ion. Les ions sodium se déplacent également entre la cathode et l'anode. Cependant, comparativement aux ions lithium, les ions sodium ont un volume plus important et imposent des exigences plus strictes en ce qui concerne la stabilité structurelle et les propriétés cinétiques des matériaux. Cet aspect a provoqué un goulot d'étranglement pour l'industrialisation des batteries sodium-ion.
CATL se consacre depuis de nombreuses années à la recherche et au développement de matériaux d'électrodes de batteries sodium-ion. En ce qui concerne les matériaux de la cathode, CATL a appliqué un matériau de blanc de Prusse ayant une productivité spécifique plus élevée et a repensé la structure générale du matériau en réarrangeant les électrons. Cela a résolu le problème mondial de la perte rapide de la productivité sur le cycle du matériau. En ce qui concerne les matériaux des anodes, CATL a mis au point un matériau de carbone dur doté d'une structure poreuse unique, qui permet le stockage abondant et le mouvement rapide des ions sodium, ainsi qu'un rendement de cycle exceptionnel.
Fondée sur une série d'innovations dans le système de chimie, la première génération de batteries sodium-ion de CATL présente les avantages d'une densité énergétique élevée, d'une capacité de charge rapide, d'une excellente stabilité thermique, d'une grande performance à basse température et d'une efficacité d'intégration élevée, entre autres. La densité énergétique de la batterie sodium-ion de CATL peut atteindre 160 Wh/kg, et la batterie peut se charger en 15 minutes à 80 % d'état de charge 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 au système peut atteindre plus de 80 %. La stabilité thermique des batteries sodium-ion excède les exigences de sécurité nationale pour les batteries de traction. La première génération de batteries sodium-ion peut être utilisée dans divers scénarios d'électrification des transports, en particulier dans les régions où les températures sont extrêmement basses, où ses avantages exceptionnels deviennent évidents. De plus, elle peut être adaptée avec souplesse aux besoins d'application de tous les scénarios dans le domaine du stockage d'énergie.
Système d'innovation à quatre piliers à l'appui de trois orientations stratégiques de développement
CATL s'est toujours engagé à être une société de technologie novatrice de premier plan à l'échelle mondiale et à apporter d'excellentes contributions quant aux solutions d'énergie verte pour l'humanité. Pour réaliser sa vision, CATL déploie des efforts inlassables en adoptant trois approches stratégiques de développement. La première approche consiste à remplacer l'énergie fossile de stockage stationnaire par la production et le stockage d'énergie renouvelable. La deuxième consiste à remplacer l'énergie fossile dédiée aux applications mobiles par l'utilisation de batteries de véhicules électriques pour accélérer le développement de l'électromobilité. La troisième est de promouvoir l'innovation en matière d'intégration des applications du marché en tirant parti de l'électrification et de l'intelligence pour accélérer la progression vers de nouvelles applications énergétiques dans différents domaines. Afin de soutenir le développement durable dans ces trois approches de développement, CATL a établi un système d'innovation à quatre piliers, à savoir le système chimique, le système de structure, le système de fabrication et les modèles d'affaires. Et ceci en vue 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 est d'une grande importance. Robin Zeng, président du conseil d'administration de CATL, a dit que certaines personnes croient que le système chimique des batteries ne fera guère plus de percées et que seules des améliorations au niveau de la structure physique peuvent être apportées. Mais nous croyons que le monde de l'électrochimie est comme le cube énergie, où il existe encore beaucoup d'inconnu à découvrir. Nous ne nous lassons jamais d'explorer ses mystères. En utilisant une plateforme de calcul à haut débit et une technologie de simulation, et en nous fondant sur notre compréhension approfondie des principes et combinée à l'application d'algorithmes de pointe et à la capacité de calcul, nous nous engageons dans une exploration approfondie pour mettre au point un système de chimie qui convient le mieux au sodium. Cela permettra aux batteries sodium-ion d'entrer sur la voie rapide de l'industrialisation et d'évoluer continuellement. L'objectif de développement de la densité énergétique des batteries sodium-ion de la prochaine génération doit dépasser 200 Wh/kg.
En ce qui concerne l'innovation dans les systèmes de batteries, CATL a fait une autre percée au niveau de leur intégration et a mis au point une solution de système de batteries AB. Celui-ci consiste à mélanger et à agencer les batteries sodium-ion et les batteries au lithium-ion dans une certaine proportion et à les intégrer dans un système de batteries. Il s'agit ensuite de contrôler les différents systèmes de batterie grâce à l'algorithme de précision de gestion de la batterie. La solution du système de batteries AB peut compenser le manque actuel de densité d'énergie de la batterie sodium-ion, et également élargir ses avantages de puissance élevée et de performances à basse température. Grâce à ce système de structure innovant, les scénarios d'application pour le système de batterie lithium-sodium sont élargis.
Déploiement multidimensionnel pour promouvoir l'industrialisation des batteries sodium-ion
Lors de l'événement, Qisen Huang, vice-doyen de CATL Research Institute, a déclaré que la fabrication de batterie sodium-ion est parfaitement compatible avec l'équipement et les processus de production de batteries au lithium-ion. Aussi, les chaînes de production peuvent être rapidement changées pour atteindre une capacité de production élevée. À ce jour, CATL a commencé son déploiement industriel de batteries sodium-ion et prévoit former une chaîne de production industrielle de base d'ici 2023. CATL invite les fournisseurs en amont et les clients en aval, ainsi que les établissements de recherche, à accélérer conjointement la promotion et le développement des batteries sodium-ion.
Robin Zeng a déclaré que la neutralité carbone a engendré une demande pour des batteries à l'échelle du térawattheure et a favorisé le développement vigoureux de la nouvelle industrie de l'énergie. L'émergence continue des demandes d'applications a donné l'occasion de mettre en valeur les capacités de différentes technologies. Des parcours techniques diversifiés assureront également la stabilité du développement à long terme de l'industrie.
À propos de CATL
Contemporary Amperex Technology Co., Limited (CATL) est un chef de file mondial de l'innovation en matière de nouvelles technologies énergétiques, qui s'engage à fournir des solutions et des services de pointe pour de nouvelles applications énergétiques dans le monde entier. En juin 2018, la société a été cotée à la Bourse de Shenzhen avec le code boursier 300750. Selon les données de SNE Research, en 2020, le volume de consommation de batteries de véhicules électriques de CATL s'est classé au premier rang mondial pour quatre années consécutives. CATL bénéficie également d'une large reconnaissance de la part des partenaires mondiaux du fabricant d'équipement d'origine. Afin d'atteindre l'objectif de remplacer les combustibles fossiles dans les systèmes d'énergie stationnaires et mobiles par des systèmes d'alimentation électrique très efficaces qui sont générés par des batteries de pointe et issues de l'énergie renouvelable, et promouvoir l'innovation intégrée des applications du marché avec l'électrification et l'intelligibilité, CATL innove de façon continue en s'appuyant sur quatre piliers, dont le système de chimie des batteries, le système de structure, le système de fabrication et les modèles d'affaires.
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