Сколько литров в батарее чугунной: как посчитать и на что он влияет? ➤ Рекомендации лучших экспертов интернет-магазина TEPLOVOZ.UA

Несмотря на небольшой размер, Freestyle Comfort обладает множеством полезных технологий. AutoSAT определяет частоту вашего дыхания и автоматически регулирует подачу кислорода, чтобы убедиться, что вы получаете правильную дозу, даже если ваше дыхание быстрее или медленнее, чем обычно. В то время как импульсные дозы обычно запускаются при вдохе, функция autoDOSE автоматически доставляет дозы, если ваше дыхание не обнаружено. Технология UltraSense обеспечивает обнаружение даже слабых, неглубоких вдохов для запуска импульсных доз. UltraSense также имеет «предупреждение об отсутствии дыхания», которое заставляет аппарат автоматически начинать пульсирующую подачу кислорода.

Freestyle Comfort может подключаться к myCAIRE Telehealth Solution, так называется пользовательский онлайн-портал и мобильное приложение CAIRE. Это приложение обеспечивает беспроводное подключение вашего концентратора кислорода к устройству Apple или Android. Через myCAIRE вы можете просмотреть статистику работы вашего концентратора, такую ​​как средняя доза и время работы, просмотреть уведомления устройства, получить доступ к руководству пользователя и запросить обслуживание. Приложение также может подключаться по беспроводной сети к вашей команде по уходу (которой может быть ваш врач, респираторный терапевт и/или другие поставщики медицинских услуг) через Wi-Fi или сотовую связь, чтобы вы могли легко связаться с вашими поставщиками медицинских услуг.

CAIRE Freestyle Comfort соответствует требованиям FAA и одобрен FAA для использования на коммерческих рейсах.

Недостатки

Freestyle Comfort — это высокопроизводительный кислородный концентратор, но он предлагает только импульсное дозирование с максимальной доступной дозой 1050 миллилитров в минуту (мл/мин). Это устройство не подходит для тех, кому требуется непрерывный поток кислорода или дозы кислорода выше примерно 1 литра в минуту (л/мин).

Портативный кислородный концентратор Eclipse 5

Стоимость : 4095 долларов США

Вес : 18,4 фунта

Размеры : 12,3 дюйма в ширину x 19,3 дюйма в высоту x 7,1 дюйма в глубину 9 0003

Срок службы батареи : 5 часов

Время зарядки батареи : 1,8–5 часов

Тип подачи/потока : Импульсный поток и непрерывный поток

Диапазон настроек потока : Импульсный поток 1–9, непрерывный поток 0,5–3 л/мин с шагом 0,5 л

Уровень шума : 40 децибел при импульсном режиме 3, 48 децибел при непрерывном режиме 3 л/мин, шум холодильника

Принадлежности кислородного концентратора : Сумка для переноски, тележка для переноски, шнуры питания переменного и постоянного тока, канюля

CAIRE Eclipse 5 — это портативный кислородный концентратор, который может подавать кислород импульсным или непрерывным потоком. Эта комбинация часто идеальна, если вы ведете активный образ жизни и круглосуточно пользуетесь кислородом. Импульсный поток обеспечивает дозу кислорода при каждом вдохе, в то время как непрерывный поток обеспечивает постоянную подачу кислорода независимо от частоты или глубины дыхания. Это важная функция, если вам требуется кислород ночью для таких вещей, как апноэ во сне — поверхностное или неравномерное дыхание во время сна — поскольку непрерывный поток кислорода предпочтительнее для сна, чем импульсный поток. ³ Это устройство оснащено ЖК-дисплеем с крупным шрифтом, который может отображать дозировку либо в литрах в минуту, либо в миллилитрах в минуту, поэтому вы всегда можете быть уверены, что оно подает точную дозу.

В Eclipse 5 технология autoSAT автоматически регулирует поток кислорода в соответствии с частотой дыхания, autoDOSE гарантирует, что вы по-прежнему получаете дозы кислорода, даже если дыхание не обнаружено, а UltraSense позволяет запускать подачу импульсного потока даже при слабом вдохе. Эта модель может подключаться к решению myCAIRE Telehealth Solution, мобильному приложению CAIRE и онлайн-порталу, который позволяет пользователям связываться с поставщиками, получать уведомления и отслеживать статистику устройства.

Недостатки

Чтобы обеспечить возможность непрерывного потока, эта модель оснащена двигателем и аккумулятором большего размера, чем многие другие портативные модели. Из-за этого Eclipse 5 весит 18,4 фунта. Для сравнения, два галлона воды весят 16,69 фунта. Большинству пользователей придется использовать тележку на колесиках, которая может быть громоздкой по сравнению с меньшим устройством, таким как Freestyle Comfort, особенно в ограниченном пространстве.

Companion 5 Домашний кислородный концентратор

Стоимость : 1395 долларов США

Вес : 36 фунтов

Размеры : 12,5 дюймов в ширину x 21,5 дюймов в высоту x 13,5 дюймов в глубину

Срок службы батареи : Питание от сети переменного тока

Время зарядки аккумулятора : нет данных

Поставка/Тип потока : непрерывный поток

Диапазон настройки потока : 0,5–5 л/мин

Уровень шума : 50 децибел при 2 л/мин (аналогично звуку бегущего холодильника)

Принадлежности кислородного концентратора : Канюля

Companion 5 — это стационарный кислородный концентратор, предназначенный для домашнего использования. Он способен подавать до 5 литров кислорода в минуту непрерывным потоком, а подача кислорода регулируется циферблатом на передней панели устройства. При весе 36 фунтов (приблизительно вес шлакоблока) эта модель относительно легкая по сравнению с другими стационарными концентраторами, а прилагаемые колеса облегчают ее перемещение в нужное место в вашем доме. При рабочем объеме около 50 децибел он имеет уровень шума, аналогичный холодильнику. ⁴ Это может помочь ограничить нарушения вашего сна или спокойной повседневной деятельности.

Этот концентратор работает от сети переменного тока от стандартной настенной розетки, что избавляет от необходимости беспокоиться о сроке службы батареи и зарядке. Светодиодный дисплей на передней панели устройства показывает количество использованных часов и несколько кодов аварийных сигналов. Сбой питания, общая неисправность устройства и аварийные сигналы об ошибках расхода обеспечивают быстрое решение проблем с питанием или подачей кислорода. Companion 5 имеет подставку для бутылки с увлажнителем, которая поддерживает бутылку с увлажнителем во время использования, которая увлажняет кислород, поступающий в ваши дыхательные пути. Это полезно, поскольку постоянное использование кислорода может высушить дыхательные пути и вызвать дискомфорт.

Недостатки

Companion 5 не лучший выбор, если вам нужны дозы кислорода более 5 литров в минуту. Хотя это устройство идеально подходит для использования дома, оно не предназначено для переноски и не предназначено для тех, кто хочет вести активный образ жизни, используя кислород вне дома. Устройство также не имеет резервного аккумулятора на случай отключения электроэнергии.

Домашний кислородный концентратор NewLife Intensity

Стоимость : 2395 долларов США

Вес : 58 фунтов

Размеры : 16,5 дюймов в ширину x 27,5 дюймов в высоту x 14,5 дюймов в глубину

Срок службы батареи : Питание от сети переменного тока

Время зарядки батареи : нет данных

Диапазон настроек потока : 2–10 л/мин

Уровень шума : 55 децибел (примерно звук работающего холодильника или тихого офиса)

Принадлежности кислородного концентратора : Канюля

NewLife Intensity — это кислородный концентратор CAIRE с самой высокой пропускной способностью. Это стационарное устройство, способное подавать кислород от 2 литров в минуту до 10 литров в минуту, что делает его хорошим вариантом для ряда более высоких потребностей в кислородной терапии. Это устройство лучше всего подходит, если вы живете дома или в доме для длительного ухода или проживания с престарелыми. Он тяжелый — 58 фунтов, но все же относительно компактный, примерно два фута в высоту и 16 дюймов в ширину. Он имеет важные аварийные сигналы, чтобы предупредить вас в случае сбоя питания, высокой температуры, высокого или низкого давления и низкого уровня концентрации кислорода.

Недостатки

Минимальная подача дозы этого устройства составляет 2 литра в минуту, поэтому это не вариант, если вам нужна меньшая доза кислорода. NewLife Intensity предназначен для пациентов с кислородным потоком от среднего до высокого и не является портативным устройством. При весе в 58 фунтов это будет не лучший выбор, если вы любите передвигаться, получая дополнительный кислород. В этом устройстве также нет резервного аккумулятора на случай отключения электроэнергии.

Сколько стоят кислородные концентраторы CAIRE?

Кислородные концентраторы CAIRE стоят от 1400 до 4100 долларов. Его портативные модели концентраторов кислорода дороже стационарных моделей из-за более продвинутой технологии, которая обеспечивает компактный размер, возможность импульсного потока и перезаряжаемые батареи.

Почему цены могут отличаться?

Если вы живете в Массачусетсе или Нью-Джерси, вы можете увидеть более высокую цену на ваш кислородный концентратор. В этих состояниях требуется лицензированный пульмонолог для доставки, настройки и титрования (регулировки дозы кислорода) вашего концентратора. Стоимость данной услуги отражается в общей стоимости объекта. Это требование может быть полезным, поскольку дает возможность задать вопросы и убедиться, что ваше устройство правильно настроено.

Покрывает ли страховка или Medicare концентраторы кислорода?

Страховое покрытие всегда будет зависеть от вашего индивидуального плана, но, как правило, большинство страховых компаний требуют доказательства того, что ваш врач определил кислородную терапию как необходимую с медицинской точки зрения, прежде чем одобрить любую сумму страхового покрытия. Кислородные концентраторы не могут быть приобретены без рецепта на кислород, и ваш рецепт, скорее всего, послужит доказательством необходимости, но перед покупкой устройства рекомендуется проконсультироваться в своей страховой компании, чтобы узнать, что вам нужно для покрытия.

Medicare имеет особые условия покрытия кислородных концентраторов. ⁵ После того, как ваш врач решит, что вам нужна кислородная терапия, Medicare покроет аренду кислородного концентратора на 36 месяцев. По истечении этого периода ваш поставщик кислорода должен продолжать предоставлять кислородное оборудование в аренду еще на 24 месяца. Это в общей сложности пять лет охвата. Если ваш кислород по-прежнему необходим по медицинским показаниям через пять лет, Medicare начнет новый 36-месячный срок аренды вашего оборудования.

Как оплатить кислородные концентраторы CAIRE

Наличными всегда можно купить кислородный концентратор, но эти устройства могут быть более доступными при других способах оплаты.

Медицинский сберегательный счет (HSA): HSA — это счет для сбережения денег до уплаты налогов, которые можно использовать для расходов на здравоохранение. ⁶ Полный список соответствующих расходов включает концентраторы кислорода и соответствующее оборудование для кислородной терапии. ⁷

Гибкий счет расходов (FSA): FSA — это учетная запись, созданная и поддерживаемая вашим работодателем. Эти счета используют средства до вычета налогов, которые депонируются из вашей зарплаты по установленной вами ставке. Эти деньги используются для возмещения расходов на определенные соответствующие покупки, такие как кислородное оборудование.

CareCredit: CareCredit — это кредитная карта, предназначенная исключительно для оплаты медицинских расходов. ⁸ Право на получение CareCredit всегда зависит от утверждения кредита. В случае одобрения вы можете использовать его для покупки кислородных концентраторов и запасов кислорода в любом розничном магазине, участвующем в сети CareCredit.

Подтверждение: Некоторые интернет-магазины, такие как Магазин концентраторов кислорода, могут предлагать финансирование через подтверждение для определенных устройств. Affirm — это кредит от стороннего финансового учреждения, выплачиваемый ежемесячными платежами. Магазин кислородных концентраторов в настоящее время предлагает подтвержденное финансирование для всех моделей концентраторов CAIRE.

CAIRE гарантия, техническое обслуживание и уход

CAIRE предлагает трехлетнюю гарантию производителя на свои кислородные концентраторы. ⁹ В отличие от концентраторов большинства других марок, трехлетняя гарантия CAIRE также распространяется на ситовые пластины, представляющие собой сменные компоненты, фильтрующие кислород из воздуха, поступающего в концентратор.

Техническое обслуживание концентраторов CAIRE удобно для пользователя. Вам нужно будет заменить фильтры (они отфильтровывают частицы или загрязняющие вещества из окружающего воздуха) и внутренние сита (или колонны). Частота замены будет зависеть от того, как вы используете кислородный концентратор. Цена фильтров CAIRE варьируется от 5 до 29 долларов. Любое другое механическое обслуживание или устранение сигналов тревоги или неисправностей должно выполняться продавцом, у которого вы приобрели свое устройство.

Служба поддержки клиентов CAIRE

Кислородные концентраторы CAIRE продаются и обслуживаются магазинами медицинского оборудования длительного пользования и авторизованными розничными торговцами, такими как Магазин кислородных концентраторов. Наша команда по обзору обнаружила, что с магазином кислородных концентраторов легко связаться и он будет полезен при поиске цен, сведений о продукте или другой информации. Служба поддержки клиентов доступна по телефону:

• Телефон (844-885-9530) доступен 365 дней в году в следующие часы:
  • с 6:00 до 20:30 MT, с понедельника по четверг
  • с 6:00 до 19:00 МТ, пятница
  • с 7:00 до 18:00 МТ, суббота
  • с 8:00 до 17:00 MT, воскресенье
• Электронная почта (service@amsrco. com)
• Контактная форма на веб-сайте (https://www.oxygenconcentratorstore.com/contact)
• Живой чат на сайте (https://www.oxygenconcentratorstore.com)

Как правило, если у вас есть какие-либо вопросы или опасения по поводу вашего кислородного концентратора, лучше всего начать с обращения к продавцу, но вы также можете связаться с CAIRE по телефону:

• Телефоны:
  • Продажи пользователей кислорода (877-704-0878)
  • Обслуживание и поддержка пользователей Oxygen (833-203-2473)
• Контактная форма на веб-сайте (https://www.caireinc.com/patients/contact-us/)

Таблица 2 Сравнение портативных кислородных концентраторов CAIRE с другими брендами, по состоянию на февраль 2023 г.

*Цены на концентраторы кислорода могут различаться, если вы живете в Массачусетсе или Нью-Джерси.

Как мы выбирали лучшие портативные кислородные концентраторы

Наша группа по анализу проконсультировалась с тремя экспертами по уходу за престарелыми и одним респираторным терапевтом, чтобы узнать больше о портативных концентраторах кислорода и о том, как они могут улучшить качество жизни пользователей. Основываясь на наших экспертных консультациях и исследованиях, мы определили следующие факторы, которые будут важны для наших читателей при покупке портативного кислородного концентратора:

• Стоимость
• Простота использования
• Способ доставки кислорода
• Количество настроек
• Вес
• Срок службы батареи
• Время перезарядки аккумулятора
• Гарантия
• Доступность (все устройства доступны в Интернете или в обычных магазинах)

Мы проверили все выбранные нами товары с медицинской точки зрения экспертом в этой области, чтобы убедиться, что каждая марка и модель соответствуют потребностям наших читателей.

CAIRE — ведущее имя в отрасли кислородной терапии, производящее как переносные, так и стационарные концентраторы. Freestyle Comfort отличается легким, бесшумным дизайном и аккумулятором с длительным сроком службы. Нам также нравится, что он включает в себя большой светодиодный дисплей со светящейся в темноте клавиатурой, которая легко читается. CAIRE — одна из немногих компаний, которая продлила свой полный гарантийный срок не только на устройство, но и на ситовые кровати, и ее цены соответствуют ценам большинства конкурентов. Благодаря продуктам, которые могут подавать кислород импульсным и непрерывным потоком со скоростью до впечатляющих 10 литров в минуту, CAIRE предлагает устройства, которые могут удовлетворить широкий спектр потребностей в кислороде.

Часто задаваемые вопросы

Есть вопросы по этому обзору? Пишите нам по адресу [email protected].

Источники

1. NCOA Adviser Портативный кислородный концентратор Исследование. 600 респондентов. Проведено с помощью Pollfish. Запущен в январе 2023 года.
2. Пионеры доставки O2. КАИР. Найдено в Интернете по адресу https://www.caireinc.com/providers/one-caire/pioneers-of-o2-delivery/
.
3. Современные портативные кислородные концентраторы и различные способы дыхания — стендовое сравнение. BMC Легочная медицина. 19 ноября, 2019. Найдено в Интернете по адресу https://bmcpulmmed.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12890-019-0980-x
. Сравнительная таблица уровня децибел
4. . Йель. Найдено в Интернете по адресу https://ehs.yale.edu/sites/default/files/files/decibel-level-chart.pdf
.
5. Покрытие кислородного оборудования. Медикэр. Найдено в Интернете по адресу https://www.medicare.gov/coverage/oxygen-equipment-accessories
.
6. Медицинский сберегательный счет (HSA). Healthcare.gov. Найдено в Интернете по адресу https://www.healthcare.gov/glossary/health-savings-account-hsa/
7. 2021 Публикация 502. IRS. Найдено в Интернете по адресу https://www. irs.gov/pub/irs-pdf/p502.pdf
.
8. Портативный кислородный концентратор Стоимость и финансирование. Кредит на уход. Найдено в Интернете по адресу https://www.carecredit.com/well-u/health-wellness/portable-oxygen-concentrator-costs/
.
9. Заявление об ограниченной гарантии на концентратор. КАИР. Найдено в Интернете по адресу https://files.caireinc.com/20787463_D_CONCENTRATOR_B2B_Limited_Warranty_Terms_web.pdf
.

Батарейка стоит своих денег?

Сегодня мы представляем вашему вниманию статью Фрэнка Вундерлиха-Пфайффера о натрий-ионных батареях. Те из нас, кто есть в #BatteryTwitter, должны быть знакомы с евангелизмом Фрэнка для Na-ion. Его едкий отчет/анализ был пророческим в росте химии Na-ионных аккумуляторов, особенно в Азии (следите за бонусным ответом о том, откуда взялась эта проповедь).

Фактически, только на этой неделе крупнейший производитель аккумуляторов в мире объявил, что их натрий-ионные элементы будут использоваться в автомобилях Chery EV, назвав Na-ion: «рентабельным решением», которое «преодолевает узкое место ограниченного сырья».

Итак, здесь мы заставляем Фрэнка все изложить: что такого страшного в натрии?

Когда Hina представила свою линейку натрий-ионных аккумуляторных элементов вместе с прототипом электромобиля, это застало многих врасплох. (Включая, по-видимому, Farasis, который всего несколько дней спустя представил свой собственный натриевый аккумулятор для электромобиля.) Но это было давно. В декабре компания ввела в эксплуатацию первую производственную линию мощностью 1 ГВтч/год, через полгода после ее завершения в 2022 году. На объекте будет пять таких линий; планируется еще одна на 30 ГВтч/год, и по лицензии будет производиться больше батарей.

Множество конкурентов, таких как CATL, SVolt, Farasis, Lifun, Transimage и другие, в настоящее время работают над собственными натрий-ионными батареями, которые будут запущены в массовое производство в этом году. Объявления о планируемых мощностях производства аккумуляторных материалов в ближайшие годы уже составляют несколько 100 тыс. т ежегодно, без учета того факта, что печи, построенные для производства слоистых оксидных материалов на основе лития, работают так же хорошо с натрием, а дефицит лития оставит много неиспользуемых печей. Сцена подготовлена ​​для еще одного потрясения в отрасли аккумуляторов в ближайшие годы, аналогичного крупномасштабному появлению LFP в 2020 году.

Аккумуляторы Hina основаны на работе, проводимой пекинской исследовательской группой под руководством профессора Ху Юн-шэна с 2011 года, который представил результаты для коммерчески жизнеспособной химии в 2015 году, основав аккумуляторы Hina (первоначально китайское «Haina» означает «морская соль») два года спустя, в 2017 году.

Анод представляет собой твердый углерод с емкостью 300 мА·ч/г, в качестве исходного сырья используется антрацитовый уголь. Это экономичный выбор, в конечном счете основанный на работе Дэвида Стивенса и Джеффа Дана два десятилетия назад. Между тем, твердые угли на основе синтетических материалов продемонстрировали емкость более 450 мАч/г, и CATL ожидает от них 350 мАч/г. Катод основан на оксиде натрия-ферромарганца, стабилизированном с использованием 22% меди и ферромарганца. Катод выдает всего 110 мАч/г (40% от теоретического максимума) примерно при 350 Втч/кг, что является типичным значением для катодных материалов из слоистого оксида натрия первого поколения.

Исследования уже давно показали, что катодные материалы обладают гораздо лучшими характеристиками. Несколько материалов на основе оксида марганца продемонстрировали стабильное циклирование при более чем 600 Втч/кг в лабораторных условиях, а многие другие материалы имеют отметку около 500 Втч/кг, типичную для катодов LFP. Но ограниченное финансирование замедлило промышленное развитие до минимума, особенно для слоистых оксидов P2 с дефицитом натрия, для которых потребуется дополнительный процесс предварительного содирования. То есть до тех пор, пока недавняя нехватка лития не привела к высоким ценам на литий и повышенному интересу к альтернативам литию.

Активные материалы в аккумуляторе Хины дают 210 Втч/кг, не считая остальной части аккумулятора. На практике она составляет 140 Втч/кг для универсальных цилиндрических ячеек и 145-155 Втч/кг для более крупных призматических ячеек, предназначенных для легких и тяжелых ЭМ и стационарного хранения. Когда результаты исследования были опубликованы в 2015 году, такая плотность энергии была бы сопоставима с современными батареями LFP, как и ожидаемые 2000-3000 циклов зарядки.

Несмотря на то, что с 2015 года аккумуляторы LFP улучшились, разработка аккумуляторных блоков улучшилась еще больше. Прототип Sehol E10X, недорогой электромобиль, обычно продаваемый с литий-ионными батареями емкостью от 20 до 31 кВтч за эквивалент от 6500 до 10500 долларов США, был оснащен натрий-ионными батареями емкостью 25 кВтч. Оригинальная конструкция недорогого аккумуляторного блока с воздушным охлаждением с использованием стеллажей цилиндрических элементов сохраняет плотность энергии 120 Втч/кг на уровне блока. В пересчете на вес это 96% от плотности энергии 125 Втч/кг блока LFP мощностью 54 кВтч в стандартной линейке Tesla Model 3, впервые анонсированной в 2020 году.

Но с точки зрения объема этот блок с воздушным охлаждением не будет конкурентоспособным. Призматические элементы с их объемной плотностью энергии 263-283 Втч/л не кажутся на первый взгляд полезной заменой элементам LFP с 380-450 Втч/л. Тем не менее, разработка аккумуляторных батарей типа «ячейка-в-пакет» (CTP) значительно улучшилась даже за несколько лет, прошедших с тех пор, как о них впервые заговорили в 2019 году..

CATL представила CTP первого поколения с объемной «эффективностью интеграции» 55%, что является огромным улучшением по сравнению с более типичными 40% в то время. Между тем, CATL представила аккумуляторную батарею Qilin для аккумуляторов с высоким содержанием никеля с эффективностью 72%. Наши Next Energy и SVolt предлагают 76 % в своих пакетах LFP, а CATL объявила о выпуске своих натрий-ионных аккумуляторов в 2021 году наряду с предполагаемой эффективностью интеграции более 80 %. Такие блоки делают даже натрий-ионные аккумуляторы первого поколения жизнеспособными в качестве прямой замены автомобилей старых поколений с аккумуляторными блоками LFP начала 2020-х годов.

Цифры простые. Для иллюстрации мы будем использовать элемент Hina емкостью 80 Ач с 145 Вт·ч/кг и 263 Вт·ч/л, а также размеры аккумуляторных блоков Tesla Model 3/Y и аккумуляторной батареи MEB от VW в качестве примера. Они очень похожи по объему 320 литров и максимальному общему весу 500 кг. При эффективности интеграции 76% в результате получается аккумуляторная батарея емкостью 64 кВтч. Если предположить массовую эффективность 80% (типичное значение, точные цифры будут зависеть от оптимизации упаковки), вес составит около 550 кг.

В результате получается типичный стандартный аккумуляторный блок для электромобилей премиум-класса, даже если емкость аккумулятора приходится уменьшать, чтобы оставаться в пределах 500 кг. Будущие улучшения в клеточной химии приведут к дальнейшему увеличению емкости.

Это должно положить конец всем заявлениям о том, что натрий-ионные аккумуляторы не подходят для обычных электромобилей. Даже с точки зрения производительности батарея на основе натрия предпочтительнее автомобилей с более старыми батареями LFP. Они могут быстро заряжаться с 10% до 80% в течение 15-20 минут и теряют только 10% емкости при -20 градусах Цельсия. Натрий-ионные батареи также могут быть полностью разряжены без риска катастрофического отказа батареи при перезарядке, как это было бы в случае с литий-ионными батареями благодаря медным токосъемникам в аноде. Это позволяет выполнять работы по ремонту и техническому обслуживанию рядом с высоковольтными компонентами, для которых обычно требуются специалисты.

А натрий-ионные батареи дешевле. Целевая стоимость Hina при крупномасштабном производстве составляет 50 долларов за кВтч. Даже при сниженной цене на литий в размере 30 долларов США за кг карбоната лития, которую CATL предлагает некоторым клиентам в ограниченных контрактах, ожидается, что LFP будет на 50% дороже. Цена карбоната лития превысила 80 долларов США за кг в ноябре 2022 года, но упала до 40 долларов США за кг не только после объявления CATL, но и после появления признаков экономических проблем в Китае и прекращения там субсидирования электромобилей, а также беспрецедентной ценовой войны среди производителей продуктов сгорания. автомобили, все это удручает спрос на литий и, следовательно, цены.

По крайней мере некоторые из этих факторов будут временными. Но даже при низких затратах на литий до 2021 года экономическое преимущество использования натрия является существенным. В анодах не используются медные токосъемники, а более дорогой графит и электролитные соли можно производить напрямую, без необходимости преобразовывать предшественники натрия в соединения лития. CATL рассчитывает продавать свои батареи с катодами из берлинской лазури по цене от 30 до 45 долларов за кВтч в массовом производстве из-за более низкой стоимости материала катода на основе железа и синтеза без необходимости высокотемпературного прокаливания.

Ожидается, что аккумуляторы с более совершенными катодами из слоистого оксида достигнут 200-220 Втч/кг и 400-500 Втч/л в ближайшие несколько лет, до конца десятилетия. Это позволит электромобилям проехать более 500 км без использования лития. Это коренным образом изменит рынок аккумуляторов. Однако плотность энергии катодов NMC с высоким содержанием никеля на 20-40% выше, чем у любых известных катодов на основе натрия, которые могут быть коммерциализированы. Аноды из графита/кремния легче и компактнее, чем любой имеющийся в продаже твердый углерод. Хотя недавно были проведены некоторые исследования, которые должны привести к возможным анодам из сплава, которые могут закрыть этот пробел в ближайшем будущем. Тем не менее, даже с твердым углеродом разница между натрием и литием на удивление мала в свете множества пренебрежительных комментариев о том, что натрий-ионные батареи предназначены только для стационарного хранения.

Разрыв будет увеличиваться только после того, как легкие атомы лития перестанут быть в парах с оксидами или фосфатами тяжелых переходных металлов. Однажды (много дней спустя) будут изготовлены практичные литий-серные батареи. Вот где все аргументы о том, что натрий не может конкурировать с литием из-за того, что атомы слишком тяжелые, слишком большие и обеспечивают более низкое напряжение. Большее расширение натрий-серных катодов сделает их более сложными в производстве, чем их литиевые аналоги. Сульфид натрия также на 70% тяжелее сульфида лития и обеспечивает меньшее напряжение, что в лучшем случае дает менее половины плотности энергии.

Но это не сделает натрий-ионные батареи излишними. Стоимость имеет большее значение, чем плотность энергии. Важно помнить, что по сей день существует промышленность по производству свинцово-кислотных аккумуляторов мощностью 400 ГВтч/год, несмотря на их низкую плотность энергии всего 35 Втч/кг.

Натрий-ионные батареи, основанные только на распространенных материалах, таких как натрий, железо, марганец, углерод, алюминий и т. д., достаточны для электромобилей с практическим запасом хода более 300 км — даже в их нынешнем примитивном виде. При отсутствии ограничений на критически важные ресурсы это должно помочь смягчить многие геополитические трения, которые в настоящее время накапливаются вокруг доступа к материалам для аккумуляторов, таким как литий, никель, кобальт и графит. И хотя новости с Лондонской биржи металлов станут менее развлекательными, горнякам и трейдерам металлов не стоит отчаиваться. Изделия из лития и никеля всегда будут в цене, особенно в более богатом мире, где доступ к батареям и возобновляемым ресурсам больше, а не меньше.

Следующим шагом будет поддержка разработки натрий-ионных аккумуляторов за пределами Китая. Можно увидеть некоторые небольшие изменения. Altris, например, разрабатывает пилотный завод по производству катодов из берлинской лазури в Швеции, а Stora Enso использует отходы лигнина бумажных фабрик для производства твердого углеродного анодного материала в сотрудничестве с Northvolt, с планами по производству 100 000 тонн производственной мощности. Но если разработка LFP является ориентиром, потребуется три года, прежде чем будут приняты меры для обеспечения необходимой прямой поддержки крупномасштабного производства.

«В период с 2015 по 2018 год несколько компаний, таких как Tiamat, Novasis, Faradion или Hina, уже продемонстрировали производство натрий-ионных аккумуляторов. Данные о производительности по плотности энергии, мощности и сроку службы были доступны, и элементы были произведены в любых количествах, от партий 18650 до ячеек в мешках, пакетов для электронных велосипедов и стационарных демонстрационных накопителей на 100-1000 кВтч. Тем не менее, в дискуссиях 2020 и начала 2021 года натрий-ионные батареи почти повсеместно отвергались как просто экспериментальные, а некоторые люди даже сомневались в том, что они вообще могут работать. Несмотря на демонстрации и большую глубину и широту исследований, ежегодно публикуется несколько тысяч статей по этой теме.

Отношение почти не изменилось после того, как CATL, как крупнейший в мире производитель аккумуляторов, на кону которого стоит его репутация, анонсировала свои натрий-ионные аккумуляторы в 2021 году. Они были представлены как аккумуляторы для электромобилей и имели для этого достаточную производительность и плотность энергии. Материальные данные для катода (160 мАч/г) и анода (350 мАч/г) были типичны для берлинской лазури и синтетических твердых углей. Они были значительно ниже самых высоких продемонстрированных значений и соответствовали заявленной плотности энергии 160 Втч/кг — либо путем восходящего расчета, либо путем экстраполяции 130 Втч/кг, уже продемонстрированных в 2015 году Sharp Labs/Novasis с использованием аналогичного, но меньшего развитая химия.

С технической точки зрения сюрпризов не было. Недорогие материалы и синтез катода, анода и токосъемников обеспечили экономическую эффективность даже при низких ценах на литий. Все дело было в инвестициях и исполнении, а не в технологиях. Инвестиции появились, когда цены на литий выросли из-за ограничений в добыче лития (в конечном итоге они остались выше эквивалента 50 долларов за кВтч в течение года!). К 2021 году инвестиции были в наличии (с CATL доверие к технологии, по крайней мере, в Китае, где находится большинство цепочек поставок аккумуляторов), и с учетом опыта быстрого роста LFP и NMC811 в последние годы предвидение не требовалось, чтобы увидеть натрий. ионные батареи коммерциализированы и запущены в серийное производство в течение двух лет.

Но отраслевые аналитики и даже многие ученые, занимающиеся литием, полностью отвергли натрий-ионные батареи или признали их полезными только для стационарного хранения и двух- или трехколесных транспортных средств, короче говоря: чистая замена свинцово-кислотным батареям, несмотря на наличие 4 -5 раз больше плотности энергии уже. Ни один из этих аргументов не был основан на числах, несмотря на то, что все участники свободно владели основами арифметики. Те отраслевые аналитики, которые утверждали, что натрий-ионные батареи подходят для стационарного хранения, явно не делали этого добросовестно, поскольку даже их долгосрочные прогнозы по материалам для батарей, которые потребуются к 2030 или 2040 году, не включали их.

Это был не тот ответ, которого можно было ожидать после десятилетий исследований, и компания, производившая треть всех литий-ионных аккумуляторов в мире, объявила о планах массового производства натрий-ионных аккумуляторов. Они не рассматривались как реально существующая технология, несмотря на многочисленные доказательства обратного. Ситуация позволяет развить (не всегда здоровый) уровень цинизма, особенно в свете обилия комментариев в поддержку компаний SPAC на миллиарды долларов, таких как Quantumscape, в то же время. Их нереалистичные планы по запуску серийного производства к 2024 году отстаивались довольно энергично. Несмотря на то, что демонстрировались не более чем лабораторные однослойные или малослойные прототипы, они явно были подобраны вручную и не выдавали никаких доказательств состояния разработки, необходимого для массового производства к 2024 году. из отчетов независимых лабораторий».

1

🌞 Спасибо за прочтение!

📧 Чтобы получить советы, отзывы или вопросы, обращайтесь по телефону

🌐 Следите за нами в Twitter, LinkedIn и на нашем веб-сайте

😇 Узнайте больше об ангельском инвестировании через Intercalation Collective