A era dos iões de sódio acelera: a Longxin Smart cria um ecossistema de equipamentos inteligentes para toda a cadeia
Com encomendas de armazenamento de energia que se estendem até 2028 e uma escassez crítica de células, preços do carbonato de lítio que recuperam mais de 120% face aos mínimos e levam a cadeia de valor a procurar alternativas, e empresas líderes como a CATL e a BYD a incluírem as baterias de iões de sódio nos seus planos estratégicos, 2026 está a tornar-se um ano decisivo. As baterias de iões de sódio passam rapidamente do «primeiro ano de industrialização» para o «primeiro ano de aplicação em grande escala». Nesta fase crítica de transformação industrial, a modernização inteligente dos equipamentos de processamento de materiais está a tornar-se um fator decisivo para ultrapassar o ponto de inflexão dos custos e alcançar entregas em volume. Com base na sua vasta experiência em moagem, secagem, calcinação e outros processos essenciais, a Longxin Smart apresentou soluções de equipamentos inteligentes que abrangem materiais catódicos, ânodos de carbono duro e sais de eletrólito para baterias de iões de sódio, promovendo o desenvolvimento de qualidade do setor através de vantagens integradas de produtividade.
Novos sinais: forte aumento das encomendas de armazenamento de energia, subida dos preços dos materiais e aceleração dos iões de sódio
Em 2026, o mercado de armazenamento de energia apresenta um acentuado desequilíbrio entre a oferta e a procura e um forte aumento das encomendas. O rápido crescimento das instalações de armazenamento de energia na China e no estrangeiro criou uma escassez crítica de células de bateria, com os calendários de encomendas de alguns grandes fabricantes a estenderem-se até 2028. Em vez de ficarem na sombra das limitações de capacidade das baterias de iões de lítio, as baterias de iões de sódio estão a atrair um forte aumento das encomendas enquanto via tecnológica independente.
1. A lógica estratégica do crescimento explosivo das encomendas
Este aumento é uma resposta estratégica às preocupações com a volatilidade do preço do lítio e a segurança dos recursos. Em janeiro de 2026, o contrato de futuros de carbonato de lítio mais negociado fechou nos 143 420 RMB por tonelada métrica, representando um aumento acumulado superior a 120% face ao mínimo de junho de 2025. Em março, o carbonato de lítio de grau bateria registou um preço médio aproximado de 155 000 RMB por tonelada métrica. Prevê-se que os preços do carbonato de lítio se mantenham acima de 120 000 RMB por tonelada métrica em 2026. Em conjunto com os aumentos dos preços de outros materiais, isto poderá elevar os custos das baterias de iões de lítio em 5–15%. Em contrapartida, os custos das células de iões de sódio desceram para 0.4–0.5 RMB/Wh, reduzindo a diferença face às células LFP para 0.10–0.15 RMB/Wh. O cruzamento dos preços das baterias de iões de sódio e de iões de lítio poderá ocorrer em 2027. À medida que os custos do sódio descem e os do lítio sobem, aproxima-se o chamado «cruzamento da morte».
2. A segurança energética como fator estrutural
A China continua fortemente dependente de recursos de lítio importados, e alterações nas políticas de outros países ou perturbações geopolíticas poderão provocar fortes oscilações no fornecimento e nos preços. O sódio é aproximadamente 423 vezes mais abundante do que o lítio na crosta terrestre, encontra-se amplamente distribuído e tem um custo reduzido. O desenvolvimento de uma cadeia de valor de baterias de iões de sódio ajuda, por isso, a salvaguardar a segurança energética nacional e a estabilizar o fornecimento de recursos críticos. As baterias de iões de sódio também oferecem bom desempenho a baixas temperaturas, com retenção de capacidade superior a 90% a −20°C e funcionamento fiável num amplo intervalo de −40°C a 60°C, além de elevada segurança e capacidade de carga e descarga a taxas elevadas. Estas vantagens são cada vez mais importantes no armazenamento de energia em regiões frias, na alimentação de reserva de centros de dados e em veículos comerciais. As estimativas do setor indicam que a procura de capacidade instalada de baterias de iões de sódio poderá ultrapassar 400 GWh até 2030, com uma penetração de 18% no setor do armazenamento de energia.
A industrialização dos iões de sódio acelera: os equipamentos de moagem e secagem exigem evolução tecnológica
A industrialização acelerada das baterias de iões de sódio coloca exigências sem precedentes aos equipamentos de processamento de materiais nas etapas iniciais. Os sistemas de materiais incluem cátodos como óxidos lamelares, compostos polianiónicos e análogos do azul da Prússia; ânodos de carbono duro; e eletrólitos como o hexafluorofosfato de sódio (NaPF₆). Cada categoria de material impõe requisitos rigorosos à moagem e dispersão, à secagem e granulação, e à calcinação e revestimento.
1. Materiais catódicos para baterias de iões de sódio
O fluorofosfato de vanádio e sódio (Na₃V₂(PO₄)₂F₃, NVPF), um composto polianiónico representativo do tipo NASICON, apresenta uma estrutura cristalina aberta e estável com canais eficientes de difusão de iões de sódio, sendo adequado para carga e descarga a taxas elevadas. Contudo, a sua industrialização enfrenta três desafios principais:
- Baixa condutividade eletrónica: A nanoestruturação e o revestimento de carbono são necessários para melhorar o desempenho.
- Perda de flúor durante a produção: As fontes convencionais de flúor tendem a volatilizar-se durante a calcinação a alta temperatura, produzindo fases de impurezas.
- Fraca consistência entre lotes: Os processos laboratoriais são difíceis de ampliar à escala industrial, e a mistura não uniforme dos materiais afeta a reprodutibilidade do desempenho eletroquímico.
O pirofosfato de sódio e ferro (NFPP), o fosfato composto de sódio e ferro, o sulfato de sódio e ferro e outros materiais enfrentam desafios semelhantes. Desde a formulação das matérias-primas e a morfologia microscópica até à secagem, granulação e calcinação em atmosfera controlada, a precisão dos equipamentos e a estabilidade do processo em cada etapa determinam diretamente a densidade de compactação, a condutividade elétrica e a vida útil em ciclos.
2. Ânodos de carbono duro
O carbono duro, o «coração» das baterias de iões de sódio, apresenta obstáculos à industrialização igualmente significativos. Segundo os dados publicados, oferece capacidades de 350–400 mAh/g, uma ampla distância interlamelar de 0.36–0.48 nm e uma estrutura porosa que facilita a rápida inserção e extração de iões de sódio. No entanto, a sua produção envolve trituração, moagem de bolas, processamento em reator, secagem por pulverização e tratamento em forno com atmosfera protetora. Os equipamentos têm de se adaptar a precursores de biomassa, resina, carvão e breu, o que reduz a compatibilidade das linhas de produção. Alguns equipamentos críticos, como moinhos de microesferas para moagem nanométrica e fornos de calcinação, dependem há muito de importações, com elevados custos de aquisição e manutenção. Além disso, o controlo preciso da temperatura de carbonização, da humidade e da atmosfera afeta diretamente a estrutura porosa e a condutividade elétrica. Segundo relatos, as oscilações de temperatura podem provocar diferenças superiores a 10% na eficiência coulómbica inicial.
3. Eletrólito de hexafluorofosfato de sódio
A produção de NaPF₆ envolve reações, cristalização, filtração, lavagem e secagem, impondo exigências muito elevadas à resistência à corrosão, à estanquidade e à limpeza dos equipamentos. A produção convencional em várias etapas é pouco eficiente e consome muita energia, dificultando o cumprimento dos requisitos de redução de custos da produção em grande escala.
Para responder a estes desafios, os fabricantes de materiais necessitam urgentemente de soluções de equipamentos para toda a cadeia que abranjam moagem e dispersão, secagem e granulação, calcinação e revestimento, e controlo inteligente, permitindo integrar os processos, aplicar controlo inteligente e manter uma produção contínua.
Libertar a produtividade «Xin» da Longxin: inovação em toda a cadeia de linhas inteligentes de moagem e secagem
Para responder aos desafios da produção de materiais para baterias de iões de sódio, a Longxin Smart recorreu aos seus mais de 20 anos de experiência em equipamentos de processamento de materiais para desenvolver uma linha de produção inteligente de moagem e secagem que abrange toda a cadeia. A solução cobre três segmentos principais: materiais catódicos, ânodos de carbono duro e sais de eletrólito.
1. Materiais catódicos: linha de produção inteligente de moagem nanométrica e secagem por pulverização
Para materiais catódicos polianiónicos como NVPF, pirofosfato de sódio e ferro, fosfato composto de sódio e ferro e sulfato de sódio e ferro, a Longxin Smart oferece uma linha de produção integrada em três etapas, combinando moagem nanométrica por via húmida, secagem por pulverização pneumática e calcinação em atmosfera protetora.
- Moagem nanométrica por via húmida: O moinho de microesferas de elevado caudal WSP para moagem nanométrica doseia com precisão fontes de carbono, como ácido oxálico e ácido cítrico; fontes de fósforo, como fosfatos; fontes de sódio, como carbonato de sódio; e fontes de vanádio, como pentóxido de vanádio. A moagem por via húmida de elevada eficiência permite obter uma dispersão nanométrica. Um novo desenho de descarga centrífuga admite meios de moagem de zircónia de apenas 0.3 mm, enquanto um rotor com uma velocidade periférica de 20 m/s proporciona mais do dobro da eficiência de moagem dos equipamentos convencionais. Isto encurta o processo convencional de moagem com várias passagens e melhora a dispersão das matérias-primas e a uniformidade da reação.
- Secagem por pulverização pneumática: O sistema melhorado de secagem por pulverização pneumática de alta pressão da Longxin Smart utiliza um sistema de atomização multifluido. Uma bomba e um bocal de alta pressão efetuam a atomização primária, após a qual o ar comprimido fragmenta ainda mais o líquido de alimentação para produzir gotículas ultrafinas. D50 pode ser reduzido dos 25 μm convencionais para menos de 10 μm. Em ar quente a 180–250°C, a suspensão do precursor seca rapidamente e forma microesferas de núcleo e revestimento. O revestimento nanométrico encurta os percursos de difusão dos iões, enquanto a dimensão micrométrica global das partículas aumenta a densidade de compactação e melhora a fluidez, a dispersão e a densidade aparente após batimento. Um sistema de controlo inteligente monitoriza e ajusta os parâmetros de secagem em tempo real, e a recirculação de ar quente melhora a eficiência energética e a consistência entre lotes.
- Calcinação em atmosfera protetora: Um forno rotativo de calcinação processa o precursor seco em conjunto com fontes orgânicas de flúor e carbono a uma temperatura programada de 450–700°C, sob azoto ou árgon. A estrutura rotativa garante um aquecimento uniforme e evita alterações de fase ou perdas de flúor causadas por sobreaquecimento localizado. As fontes orgânicas de flúor e carbono fornecem flúor, reduzem as perdas por volatilização e formam um revestimento uniforme de carbono que melhora a condutividade eletrónica. As microesferas catódicas de NVPF resultantes têm uma dimensão aproximada de 5–10 μm, uma estrutura regular de núcleo e revestimento e elevada densidade de compactação a 30 MPa. Após o revestimento de carbono, o pó apresenta melhor condutividade elétrica, elevada capacidade de descarga inicial a 1 C, ciclagem estável e bom desempenho a temperaturas elevadas e baixas.
A linha é adequada não só para NVPF, podendo também ser alargada ao pirofosfato de sódio e ferro, ao sulfato de sódio e ferro, a materiais polianiónicos à base de manganês e a outros cátodos para baterias de iões de sódio, fornecendo equipamentos essenciais à cadeia de valor destes materiais.
2. Ânodos de carbono duro: linha de produção inteligente de secagem flash e calcinação rotativa
Para materiais de ânodo de carbono duro, a Longxin Smart oferece uma solução para toda a cadeia que abrange pré-secagem flash, pré-carbonização por calcinação e revestimento.
- Revestimento: O sistema de revestimento utiliza um secador por pulverização centrífugo e pneumático de elevada pureza, dedicado a materiais ultrafinos para baterias. Um bocal de dois fluidos combina ar comprimido e suspensão de alimentação para gerar gotículas de vários micrómetros a várias dezenas de micrómetros. O controlo da temperatura do ar quente entre 150–300°C e da sua velocidade de escoamento produz partículas altamente esféricas e com elevada densidade aparente após batimento. O equipamento permite um funcionamento contínuo de 24 horas e seca o material em dezenas de segundos. A tubagem totalmente fechada evita a contaminação externa e cumpre os limites rigorosos de enxofre e cinzas exigidos para carbono duro de elevada qualidade.
- Revestimento e pirólise: Um forno rotativo de calcinação contínua em atmosfera controlada incorpora um sistema de controlo de temperatura em várias etapas, com taxas de aquecimento de 1–15°C por minuto e um intervalo de temperatura desde a ambiente até 1000°C. Admite atmosferas protetoras de azoto e árgon e garante a pirólise uniforme de breu, resina e outros materiais de revestimento, favorecendo a formação de uma interfase sólida do eletrólito (SEI) estável durante o funcionamento da bateria e uma maior eficiência coulómbica inicial. A conceção do forno rotativo permite a produção à escala de toneladas, enquanto um sistema de controlo inteligente monitoriza a temperatura e o caudal de gás para garantir a consistência entre lotes.
- Linha de produção inteligente: A Longxin Smart integra equipamentos de moagem, secagem e calcinação numa linha de produção inteligente chave na mão. Um sistema baseado em PLC coordena os parâmetros do processo e utiliza uma base de dados de processos para permitir mudanças rápidas de receita. A monitorização em linha da dimensão das partículas e os analisadores de composição fornecem informação em tempo real, enquanto algoritmos inteligentes otimizam os parâmetros do processo. A monitorização remota dos equipamentos permite alertas e respostas rápidos. A linha é compatível com precursores de biomassa, resina e breu e permite ampliar a capacidade desde ensaios-piloto à escala de quilogramas até à produção à escala de 10 000 toneladas.
3. Eletrólito de hexafluorofosfato de sódio: filtração, lavagem e secagem três em um
Para NaPF₆ e outros sais de eletrólito de iões de sódio, a Longxin Smart desenvolveu um sistema três em um de filtração, lavagem e secagem que integra a produção convencional em várias etapas num único processo fechado.
- Os revestimentos resistentes à corrosão ou a construção em Hastelloy suportam meios altamente corrosivos, como o fluoreto de hidrogénio.
- A filtração de precisão integrada, a lavagem em várias etapas e a secagem a vácuo permitem realizar a cristalização, a separação sólido-líquido, a lavagem de impurezas e a secagem a vácuo a baixa temperatura num sistema estanque, evitando a absorção de humidade e a contaminação durante a transferência de materiais.
- Um sistema de controlo inteligente regula com precisão a pressão de filtração, as proporções do líquido de lavagem e a temperatura de secagem para garantir a pureza do produto e a consistência entre lotes.
A solução reduz significativamente os ciclos de produção e os custos de energia e mão de obra, fornecendo equipamentos eficientes para a produção de NaPF₆ em grande escala.
O ponto de viragem da industrialização dos iões de sódio: começa um novo ciclo de inovação dos equipamentos Longxin
Acelerar a industrialização das baterias de iões de sódio exige avanços igualmente rápidos nos equipamentos de processo. A Longxin Smart está a desenvolver um novo ciclo de inovação Longxin nos equipamentos para materiais de baterias de iões de sódio em torno de cinco sistemas principais.
1. Moinho de microesferas de pinos de elevado caudal
Uma estrutura de moagem com turbina e pinos e um novo sistema de separação centrífuga permitem uma dispersão nanométrica eficiente e uma moagem de precisão. O moinho admite meios de moagem de zircónia de apenas 0.3 mm e velocidades periféricas superiores a 20 m/s. É adequado para o processamento ultrafino de cátodos polianiónicos, óxidos lamelares, análogos do azul da Prússia e precursores de carbono duro, proporcionando distribuições granulométricas estreitas e excelente consistência entre lotes.
2. Secador por pulverização multifunções centrífugo e pneumático
Este sistema combina atomização centrífuga e pneumática numa única unidade e processa suspensões de materiais para baterias de iões de sódio com diferentes viscosidades e teores de sólidos. O controlo por variação de frequência da velocidade do disco atomizador e da pressão do ar comprimido permite ajustar D50 num amplo intervalo de 5–20 μm. A otimização do diâmetro e da altura da torre garante um tempo de residência suficiente do ar quente e ajuda a evitar a aderência às paredes e a coqueificação. Os filtros de mangas e um sistema de recuperação de calor melhoram o aproveitamento da energia térmica e garantem que as emissões dos gases de saída cumprem os requisitos.
3. Secador flash de titânio para alta temperatura
Concebido para materiais de baterias de iões de sódio termossensíveis e corrosivos, este secador utiliza revestimentos de titânio ou aço inoxidável para resistir a temperaturas elevadas e à corrosão. A sua estrutura de secagem flash rotativa dispersa e seca rapidamente os materiais numa corrente de ar quente, com tempos de residência curtos e elevada eficiência térmica. É adequado para a desidratação rápida de precursores de carbono duro e intermediários altamente reativos.
4. Forno rotativo de calcinação em atmosfera protetora
Os tubos do forno em liga resistente a altas temperaturas e um sistema de controlo preciso da atmosfera permitem utilizar atmosferas protetoras de azoto, árgon e hidrogénio, com elevada uniformidade de temperatura. O forno é adequado para a calcinação do revestimento de carbono de cátodos polianiónicos e a pirólise do revestimento de ânodos de carbono duro. A sua estrutura rotativa garante o revolvimento uniforme do material e evita o sobreaquecimento localizado, enquanto o controlo programado da temperatura em várias etapas executa com precisão as fases de aquecimento, manutenção e arrefecimento.
5. Secador cónico a vácuo
Para a secagem profunda de materiais termossensíveis e suscetíveis à oxidação, como NaPF₆, o secador cónico a vácuo utiliza um agitador de fita cónica para obter uma secagem eficiente a baixa temperatura e sob vácuo. O agitador de fita garante um aquecimento uniforme e uma secagem rápida, enquanto o sistema de vácuo reduz o ponto de ebulição do solvente e evita a decomposição a temperaturas elevadas. A conceção estanque evita a absorção de humidade e a contaminação cruzada, garantindo elevada pureza e baixo teor de humidade nos sais de eletrólito.
Chegou a «era da velocidade» dos iões de sódio: a Longxin reforça a sua vantagem competitiva em equipamentos inteligentes através da tecnologia e do pioneirismo
2026 é amplamente considerado o primeiro ano de comercialização das baterias de iões de sódio. Quanto às encomendas, segundo relatos, a Zhongke tem mais de 500 MWh em negociação, enquanto a CATL e a Haibo estabeleceram uma cooperação estratégica de três anos em baterias de iões de sódio, abrangendo 60 GWh. Na tecnologia, segundo relatos, o eletrólito polimerizável não inflamável (PNE) desenvolvido pelo Instituto de Física da Academia Chinesa de Ciências evitou a fuga térmica em baterias de iões de sódio à escala de ampere-hora, enquanto a série «NaXin» da CATL cumpre os requisitos das novas normas nacionais. Quanto aos custos, as células de iões de sódio aproximam-se de 0.4 RMB/Wh e prevê-se que, em 2027, os seus custos sejam inferiores aos das LFP de forma generalizada. Estes avanços indicam que a industrialização das baterias de iões de sódio está a progredir mais depressa do que muitos esperavam.
Nesta fase de concorrência industrial, os recursos técnicos e a capacidade de entrega dos fornecedores de equipamentos serão critérios essenciais para os fabricantes de materiais para baterias de iões de sódio na escolha de parceiros. A Longxin Smart está a reforçar a sua posição competitiva através das seguintes vantagens:
1. Cobertura de toda a cadeia
Desde a moagem, secagem e calcinação de materiais catódicos até à trituração, secagem e pirólise dos revestimentos de ânodos de carbono duro, e desde a filtração e lavagem até à secagem de sais de eletrólito, a Longxin Smart fornece soluções de equipamentos para toda a cadeia de materiais para baterias de iões de sódio. Isto reduz os custos de coordenação de vários fornecedores e garante uma integração harmoniosa dos processos.
2. Conhecimento aprofundado dos processos
Com mais de 20 anos de experiência em equipamentos de processamento de materiais para baterias, a Longxin Smart criou uma base de dados de processos que abrange LFP, materiais NCM, ânodos de silício-carbono e outras categorias de materiais. A empresa desenvolveu um conhecimento aprofundado e uma capacidade de resposta rápida aos requisitos específicos dos materiais de iões de sódio, incluindo o controlo das perdas de flúor em cátodos polianiónicos e a regulação da estrutura porosa do carbono duro.
3. Conceção modular e flexível
As linhas de produção utilizam uma arquitetura modular que permite ampliar a capacidade de forma flexível da escala de quilogramas para a escala de toneladas. São compatíveis com várias vias de materiais catódicos, incluindo materiais polianiónicos, óxidos lamelares e análogos do azul da Prússia, bem como com precursores de carbono duro de biomassa, carvão e breu. Isto ajuda os clientes a reduzir os custos irrecuperáveis associados à mudança de via tecnológica.
4. Inteligência e sustentabilidade integradas
A integração de controlo inteligente baseado em PLC, instrumentos de monitorização em linha e uma plataforma remota de operação e manutenção permite a otimização dos processos em circuito fechado e a rastreabilidade de todo o processo. As soluções de poupança de energia, incluindo a recirculação de ar quente, a recuperação de calor residual e o tratamento dos gases de saída, estão alinhadas com os requisitos de produção sustentável da estratégia dos dois objetivos de carbono.
A era dos iões de sódio já chegou: o futuro é agora
Enquanto o forte aumento das encomendas de armazenamento de energia pressiona a capacidade, a subida dos preços do lítio incentiva a procura de alternativas e a industrialização acelerada dos iões de sódio exige equipamentos adequados, a Longxin Smart apoia-se na sua produtividade «Xin». As suas soluções de equipamentos inteligentes abrangem toda a cadeia de valor dos materiais para baterias de iões de sódio e ajudam os fabricantes de materiais a superar a distância entre o desenvolvimento laboratorial e a produção industrial.
No futuro, a Longxin Smart continuará a aprofundar a cooperação com instituições de investigação e fabricantes de baterias, a desenvolver tecnologias de preparação de materiais e a modernizar equipamentos, a reforçar a posição da China na indústria global de baterias de iões de sódio e a contribuir com a sua experiência em equipamentos para a transformação do sistema energético e para a concretização dos dois objetivos de carbono.
