Prediktion av natriumjonbatteriers framtida produktion

Abstract

Problem Batterimarknaden är en snabbt växande marknad med flera olika användningsområden och typer av batterier. Den vanligaste batteritypen är litiumjonbatteriet som idag står inför utmaningen att dess ingående resurser är begränsade. Natriumjonbatteriet är en annan typ av batteri som länge existerat men inte kommersialiserats förrän på senare tid. Batteriet har en lägre energidensitet men utmärker sig när det kommer till pris, laddning- och urladd- ningshastighet. Med utgångspunkt i dessa egenskaper betraktas det som ett komplement till litiumjonbatteriet inom användningsområden som har lägre krav på energidensitet men högre krav på laddning- och urladdningshastighet. Eftersom natriumjonbatterierna är så pass nya på marknaden är det ett fåtal aktörer som har inlett produktion, vilket innebär att den framtida produktionskapaciteten av batteriet är osäker. Syfte Studien syftar till att predicera och analysera framtida produktionskapaciteten av natri- umjonbatterier samt kartlägga batteritekniska data såsom materialval och användnings- områden. Teoretiskt ramverk För att predicera den framtida produktionskapaciteten av natriumjonbatterier används tre tillväxtmodeller. Dessa är den exponentiella, logistiska samt exponentiellt avtagande till- växtmodellen. För att komplettera dessa förklaras även diffusionsprocessen för innovatio- ner. Dessutom redogörs för de tekniska egenskaperna hos natriumjon- och litiumjärnfos- fatbatteriet. Metod Studien är huvudsakligen kvantitativ, där data från företagsutlåtanden insamlats och an- vänts för att predicera natriumjonbatterimarknadens produktionskapacitet fram till och med år 2050. Insamlad data är relaterad till företagens produktionskapacitet och deras batteriers teknik och användningsområden, vilka enbart inhämtades från företag som an- nonserat att de producerar eller planerar att producera natriumjonbatterier. Insamlad data anpassades sedan till olika tillväxtmodeller som i sin tur återgav den årliga tillväxttakten av produktionskapaciteten. Denna visualiserades i diagram och tabeller. För att komplettera tillväxtmodellerna genomfördes även intervjuer. Dessutom framställdes diverse diagram för att kartlägga olika batteritekniska data. Resultat och implikationer Från denna studie dras slutsatsen att produktionskapaciteten för natriumjonbatterier tro- ligtvis kommer att följa en logistisk tillväxtmodell. Utifrån denna modell prediceras att produktionskapaciteten år 2050 uppnår ungefär 500 GWh/år. Detta värde kan användas av industri- och samhällsaktörer för att få en bild av den framtida potentiella tillverkningen av natriumjonbatterier. Oxidlager framstår som det vanligaste positiva elektrodmaterialet och hårt kol som det vanligaste negativa elektrodmaterialet. Energilagringssystem och el- fordon framstår som de vanligaste användningsområdena.

Notera: Rapporten är skriven på svenska