鈉離子電池,產業化來了!

21年2021月XNUMX日,寧德時代董事長曾玉群在公司股東大會上透露,鈉電池將於今年XNUMX月左右上市。 在談到電池技術的發展趨勢時,曾玉群表示:“我們的技術也在發展,我們的鈉離子電池已經成熟。”

15年30月29日下午2021時10分,寧德時代通過網絡視頻直播,在XNUMX分鐘內召開了鈉離子電池新聞發布會。 董事長曾玉群博士親自參加了線上發布會。

圖片

從會議過程中,提取了以下信息:

1. 材料系統
陰極材料:普魯士白,層狀氧化物,表面改性
負極材料:比容量為350mAh/g的改性硬碳
電解液:一種含鈉鹽的新型電解液
製造工藝:基本兼容鋰離子電池生產線

2.電池性能
單次能量密度達到160Wh/kg
充電 80 分鐘後可達到 15% SOC
負20度,仍有90%以上的放電容量保持率
包裝系統集成效率超過80%

3. 系統集成
可以採用AB電池方案,將鈉離子電池和鋰離子電池集成在同一個系統中,兼顧鈉離子的高功率密度優勢和鋰離子電池的高能量密度優勢

四、未來發展
下一代鈉離子電池能量密度達到200Wh/kg
2023年基本形成比較成熟的產業鏈

鈉離子電池已走上產業化之路

鈉離子電池產業化的研究可以追溯到1970年代,基本上與鋰離子電池的研究同步開始。 自日本索尼公司率先提出鋰離子電池商用解決方案以來,鋰離子電池得到多方支持,現已成為新能源電池的主流解決方案,而鈉離子電池的研究進展一直比較慢。

在17年2021月XNUMX日舉行的“第七屆中國電動汽車論壇”上,中國工程院院士陳立泉發表主旨演講,重點介紹了中國科學院胡永生團隊研製的鈉離子電池。

陳立全院士在論壇上表示:“全世界的電力都儲存在鋰離子電池中,這還不夠。 鈉離子電池是新電池的首選。 為什麼要引入鈉離子電池? 因為現在全世界都在生產鋰離子電池。 都說全世界的汽車都是用鋰離子電池驅動的,世界上的電力都儲存在鋰離子電池裡,這是遠遠不夠的。 因此,必須考慮新電池。 鈉離子電池是首選。 鋰的含量非常少。 它僅為0.0065%,鈉含量為2.75%。 應該說鈉含量相當高。”

中科院研製的鈉離子電池已由中科海納科技有限公司初步實現產業化,具有優異的高低溫性能、倍率性能、循環性能,成本低於鋰離子電池. 它的發展非常廣泛。 前景和應用場景。

26年2021月100日,中科海納宣布完成2,000億元級A輪融資。 投資方為梧桐樹資本。 本輪融資將用於建設年產XNUMX噸鈉離子電池正負極材料生產線。

28年2021月1日,全球首套1MWh(兆瓦時)鈉離子電池儲能係統在太原投運,達到世界領先水平。 此次投運的全球首套XNUMXMWh鈉離子儲能係統由山西華陽集團與中科海納公司共同建設。

山西華陽集團董事長翟宏表示:“全球首套1MWh鈉離子儲能係統成功投運,標誌著山西華陽集團佈局、引進、共建新能源儲能上下游產業鏈。 。”

作為陳立泉院士的學生、全球最大的動力電池公司寧德時代股份有限公司董事長,曾玉群博士一直關注鈉離子電池技術的發展趨勢,已經建立了鈉離子電池研究中心。在寧德時代。 電池研發團隊。

本次發布會推出的鈉離子電池,表明寧德時代已經做好鈉離子電池產業化的準備工作,即將在市場上推出量產產品。

這一舉動無疑表明,寧德時代正處於電池技術變革的前沿。

鈉離子電池的特點及應用場景

結合中科海爾和寧德時代發布的鈉離子電池相關技術參數,我們可以分析鈉離子的典型應用場景。

1、儲能市場
鈉離子電池大規模產業化後,成本比鋰離子電池更有優勢,循環壽命可達6000次以上,使用壽命可達10~20年,特別適用於電能存儲的峰谷。 調整和平滑波動。

此外,高倍率的優勢,結合低成本的優勢,使得鈉離子電池特別適合電網調頻的應用需求。

綜合來看,鈉離子電池幾乎可以覆蓋電能存儲領域的各種應用需求,包括發電側、電網側和用戶側,包括離網、並網、調頻、調峰、儲能等。

2、輕型電動車市場
鈉離子電池的低成本優勢和環保特性使其最有可能取代鉛酸電池,成為輕型電動汽車市場的主要應用。

眾所周知,鉛酸電池由於價格低廉,一直是電動兩輪車、電動三輪車、低速電動四輪車的首選。 但由於鉛污染,國家一直在推廣使用更環保的化學電池來代替鉛酸電池。 電池方面,鈉離子電池無疑是一個非常好的替代品,有望實現接近鉛酸電池的成本,但性能明顯領先鉛酸電池。

3. 溫度較低的冷區
在高緯度地區,冬天的最低溫度往往可以達到-30°C,極低的溫度甚至低於-40°C,這對鋰電池提出了巨大的挑戰。

現有的鋰電池材料體系,無論是鈦酸鋰電池,還是低溫性能提高的三元鋰或磷酸鐵鋰電池,也都可以應用於負40℃的環境,但價格非常昂貴.

從寧德時代釋放的鈉離子來看,負90攝氏度仍有20%的放電容量保持率,負38攝氏度仍可正常使用。 基本能適應大部分高緯度寒帶地區,價格明顯偏低。 具有改進低溫性能的鋰電池。

4、電動客車和卡車市場
對於電動客車、電動卡車、電動物流車等以運營為主要目的的車輛,能量密度並不是最關鍵的指標。 鈉離子電池具有成本低、壽命長等優點,應用前景廣闊,有望佔據很大一部分。 原本屬於鋰離子電池市場。

5、快充需求旺盛的市場
比如上面提到的儲能調頻,以及快充電動客車、電動兩輪車切換作業、AGV、無人物流車、特種機器人等,都對電池快充有著非常強烈的需求. 鈉離子電池可以完全滿足這部分市場80分鐘充滿15%電量的需求。

工業化趨勢已經到來

我國在鋰離子電池領域取得了巨大的突破,成為全球產業鏈最成熟、製造規模最大、應用規模最大、技術逐步追趕和領先的鋰離子電池強國。 內部轉向鈉離子電池產業,助力鈉離子電池產業快速增長。

中科海納已實現鈉離子電池小批量生產,並於今年上半年實現了1MWh儲能係統的裝機運行。

寧德時代正式發布鈉離子電池,計劃在2023年打造完整的鈉離子電池產業鏈,實現規模化生產和應用。

雖然目前鈉離子電池產業還處於引進階段,但鈉離子電池在資源豐富度和成本方面優勢明顯。 隨著技術的成熟和產業鏈的逐步完善,鈉離子電池有望在電能存儲、輕型電動汽車、電動商用車等領域實現規模化應用,與鋰離子電池形成良好的互補。離子電池。

化學電池行業發展方興未艾。 鋰離子電池不是最終形式。 鈉離子電池技術的發展表明,化學電池行業還有巨大的未知領域,值得全球企業和科學家探索。