[Analisis SMM] Putih Prusia: Bahan Khusus Namun Luar Biasa. Bagaimana Bahan Ini Mempertahankan Daya Saing dengan Biaya Rendah?

Berita SMM 18 Juni:

Didorong oleh tujuan netralitas karbon, baterai ion natrium telah muncul di bidang penyimpanan energi dan aplikasi start-stop karena sumber daya yang melimpah dan biaya rendah. Di antara tiga jalur katoda utama untuk baterai ion natrium, jalur Prusia secara bertahap mendapatkan perhatian. Saat ini, bahan Prusia dibagi menjadi biru Prusia dan putih Prusia. Alasan utama perbedaan warna antara kedua katoda terletak pada air kristal. Putih Prusia membutuhkan dehidrasi lebih lanjut berdasarkan biru Prusia, sehingga memerlukan kontrol yang tepat terhadap air kristal.

I. Karakteristik dan Prinsip Kerja Putih Prusia

Putih Prusia, yang secara kimia dikenal sebagai natrium besi sianida, memiliki struktur kerangka terbuka yang unik. Struktur ini menyediakan saluran transmisi yang lapang dan resistansi rendah untuk ion natrium, memungkinkan interkalasi dan deinterkalasi yang cepat selama pengisian dan pengosongan, serta memberikan baterai kinerja tingkat yang sangat baik, yaitu kemampuan untuk mengisi dan mengosongkan dengan cepat pada arus tinggi. Sementara itu, unsur penyusunnya, besi dan natrium, tersedia secara luas dan hemat biaya, meletakkan dasar ekonomi untuk komersialisasi baterai ion natrium dalam skala besar.

II. Keunggulan Kinerja

(I) Kapasitas Spesifik Tinggi

Kapasitas spesifik teoritis putih Prusia mencapai 155mAh/g. Dalam aplikasi praktis, melalui optimasi teknologi, kapasitas spesifik dari bahan yang diproduksi secara massal dapat mencapai sekitar 155mAh/g. Baterai putih Prusia memiliki kepadatan energi yang relatif tinggi, memperpanjang masa pakai baterai dan memenuhi persyaratan kepadatan energi tinggi dari pembangkit listrik penyimpanan energi jangka panjang (LDES).

(II) Stabilitas Siklus Tinggi

Berkat strukturnya yang stabil, putih Prusia dapat mempertahankan kinerja yang baik setelah beberapa siklus pengisian-pengosongan. Menurut bahan yang relevan, ketika disiklus pada tingkat 1C, tingkat retensi kapasitasnya adalah ≥90%, memastikan masa pakai baterai yang panjang, mengurangi biaya penggantian, dan meningkatkan ekonomi dan keandalan sistem. Keuntungan ini sangat terlihat dalam skenario penyimpanan energi dengan siklus pengisian-pengosongan yang sering.

(III) Adaptabilitas Suhu yang Luas

Putih Prusia mempertahankan kinerja yang stabil dalam kisaran suhu -20℃ hingga 60℃, tanpa degradasi yang signifikan. Baterai ini dapat beradaptasi dengan perbedaan suhu di berbagai wilayah dan perubahan suhu lingkungan tanpa memerlukan sistem manajemen termal yang kompleks. Baik di musim dingin yang dingin di utara atau musim panas yang panas di Cina selatan, baterai putih Prusia masih dapat beroperasi secara normal, sehingga mengurangi biaya sistem dan kesulitan pemeliharaan.

(IV) Keamanan Tinggi

Baterai putih Prusia menunjukkan stabilitas termal yang sangat baik, sehingga kurang rentan terhadap runaway termal akibat overheating. Sifat kimianya stabil, dan sulit bagi baterai ini untuk bereaksi secara hebat dengan elektrolit, sehingga secara mendasar mengurangi risiko pembakaran dan ledakan baterai, memberikan penghalang keamanan untuk penggunaan baterai. Keamanan tinggi baterai ini sangat berharga dalam fasilitas penyimpanan energi dan kendaraan listrik di daerah padat penduduk.

III. Terobosan Teknologi dan Kemajuan Industrialisasi

Saat ini, masih relatif sedikit perusahaan domestik yang memproduksi baterai putih Prusia. Wenzhou Sodium New Energy Technology Co., Ltd. telah mencapai hasil yang luar biasa dalam R&D baterai putih Prusia. Perusahaan telah mengoptimalkan teknologi persiapan untuk baterai putih Prusia monokristal, mengatasi tantangan kontrol presisi terhadap air kristal, mencapai kontrol yang akurat terhadap kandungan air kristal, meningkatkan kristalinitas dan kemurnian material, serta meningkatkan kinerja elektrokimia. Saat ini, jalur produksi perusahaan dengan kapasitas tahunan 1.200 mt baterai putih Prusia mulai beroperasi pada Oktober 2024. Perencanaan untuk kapasitas skala 10.000 mt terus berjalan dengan baik. Memanfaatkan pengalaman dari jalur percontohan 100 mt-nya, proses produksi perusahaan disederhanakan, biaya dapat dikendalikan, dan kinerja keamanan sangat baik. Perusahaan ini telah muncul sebagai pemain penting dalam ekosistem industri baterai ion natrium, membentuk kemitraan strategis dengan beberapa perusahaan kelas atas untuk membantu pelanggan sel baterai dalam mengembangkan baterai ion natrium berkinerja tinggi. Produknya banyak digunakan dalam bidang seperti kendaraan dua/tiga roda, kendaraan empat roda berkecepatan rendah, sumber daya listrik start-stop untuk mobil/motor, sistem penyimpanan energi, dan sumber daya listrik khusus, mendorong pengembangan industri energi baru dan transisi menuju praktik hijau dan rendah karbon.

IV. Prospek Aplikasi

Baterai putih Prusia memiliki prospek aplikasi yang luas di berbagai bidang. Dalam sistem penyimpanan energi, stabilitas siklus tinggi dan kemampuan adaptasi terhadap suhu yang luas memastikan operasi jangka panjang yang stabil dari pembangkit listrik ESS, sehingga mengurangi biaya pemeliharaan dan penggantian. Di bidang start-stop, keunggulan kinerjanya dapat mengoptimalkan kinerja baterai, sehingga memungkinkan daya C-rate tinggi dan masa pakai siklus yang panjang untuk catu daya start-stop. Di masa depan, dengan kemajuan teknologi dan perluasan kapasitas, putih Prusia diperkirakan akan menjadi salah satu bahan katoda penting, mendorong perkembangan pesat industri baterai ion natrium dan berkontribusi pada transisi energi global.

Sebagai bahan katoda untuk baterai ion natrium, putih Prusia telah muncul di sektor energi baru karena keunggulannya seperti kapasitas spesifik tinggi dan stabilitas siklus tinggi. Dengan terobosan teknologi dan kemajuan industrialisasi, prospek aplikasinya akan menjadi lebih luas lagi, berkontribusi pada realisasi praktik hijau dan rendah karbon serta pembangunan energi berkelanjutan.

Tim Riset Energi Baru SMM

Wang Cong 021-51666838

Ma Rui 021-51595780

Feng Disheng 021-51666714

Lü Yanlin 021-20707875