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钠离子电池,产业化来了!
21年2021月XNUMX日,宁德时代董事长曾玉群在公司股东大会上透露,钠电池将于今年XNUMX月左右上市。 在谈到电池技术的发展趋势时,曾玉群表示:“我们的技术也在发展,我们的钠离子电池已经成熟。”
15年30月29日下午2021时10分,宁德时代通过网络视频直播,在XNUMX分钟内召开了钠离子电池新闻发布会。 董事长曾玉群博士亲自参加了线上发布会。
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从会议过程中,提取了以下信息:
1. Material system
阴极材料:普鲁士白,层状氧化物,表面改性
负极材料:比容量为350mAh/g的改性硬碳
Electrolyte: a new type of electrolyte containing sodium salt
制造工艺:基本兼容锂离子电池生产线
2.电池性能
单次能量密度达到160Wh/kg
80% SOC can be reached after 15 minutes of charging
负20度,仍有90%以上的放电容量保持率
包装系统集成效率超过80%
3. 系统集成
可以采用AB电池方案,将钠离子电池和锂离子电池集成在同一个系统中,兼顾钠离子的高功率密度优势和锂离子电池的高能量密度优势
四、未来发展
下一代钠离子电池能量密度达到200Wh/kg
2023年基本形成比较成熟的产业链
二
钠离子电池已走上产业化之路
钠离子电池产业化的研究可以追溯到1970年代,基本上与锂离子电池的研究同步开始。 自日本索尼公司率先提出锂离子电池商用解决方案以来,锂离子电池得到多方支持,现已成为新能源电池的主流解决方案,而钠离子电池的研究进展一直比较慢。
在17年2021月XNUMX日举行的“第七届中国电动汽车论坛”上,中国工程院院士陈立泉发表主旨演讲,重点介绍了中国科学院胡永生团队研制的钠离子电池。
陈立全院士在论坛上表示:“全世界的电力都储存在锂离子电池中,这还不够。 钠离子电池是新电池的首选。 为什么要引入钠离子电池? 因为现在全世界都在生产锂离子电池。 都说全世界的汽车都是用锂离子电池驱动的,世界上的电力都储存在锂离子电池里,这是远远不够的。 因此,必须考虑新电池。 钠离子电池是首选。 锂的含量非常少。 它仅为0.0065%,钠含量为2.75%。 应该说钠含量相当高。”
The sodium ion battery developed by the Chinese Academy of Sciences has been initially industrialized by Zhongke Haina Technology Co., Ltd. It has excellent high and low temperature performance, rate performance, cycle performance, and the cost is lower than that of lithium ion batteries. It has a very broad development. Prospects and application scenarios.
26年2021月100日,中科海纳宣布完成2,000亿元级A轮融资。 投资方为梧桐树资本。 本轮融资将用于建设年产XNUMX吨钠离子电池正负极材料生产线。
28年2021月1日,全球首套1MWh(兆瓦时)钠离子电池储能系统在太原投运,达到世界领先水平。 此次投运的全球首套XNUMXMWh钠离子储能系统由山西华阳集团与中科海纳公司共同建设。
山西华阳集团董事长翟宏表示:“全球首套1MWh钠离子储能系统成功投运,标志着山西华阳集团布局、引进、共建新能源储能上下游产业链。 。”
作为陈立泉院士的学生、全球最大的动力电池公司宁德时代股份有限公司董事长,曾玉群博士一直关注钠离子电池技术的发展趋势,已经建立了钠离子电池研究中心。在宁德时代。 电池研发团队。
本次发布会推出的钠离子电池,表明宁德时代已经做好钠离子电池产业化的准备工作,即将在市场上推出量产产品。
这一举动无疑表明,宁德时代正处于电池技术变革的前沿。
三
钠离子电池的特点及应用场景
结合中科海尔和宁德时代发布的钠离子电池相关技术参数,我们可以分析钠离子的典型应用场景。
1、储能市场
钠离子电池大规模产业化后,成本比锂离子电池更有优势,循环寿命可达6000次以上,使用寿命可达10~20年,特别适用于电能存储的峰谷。 调整和平滑波动。
此外,高倍率的优势,结合低成本的优势,使得钠离子电池特别适合电网调频的应用需求。
综合来看,钠离子电池几乎可以覆盖电能存储领域的各种应用需求,包括发电侧、电网侧和用户侧,包括离网、并网、调频、调峰、储能等。
2、轻型电动车市场
钠离子电池的低成本优势和环保特性使其最有可能取代铅酸电池,成为轻型电动汽车市场的主要应用。
众所周知,铅酸电池由于价格低廉,一直是电动两轮车、电动三轮车、低速电动四轮车的首选。 但由于铅污染,国家一直在推广使用更环保的化学电池来代替铅酸电池。 电池方面,钠离子电池无疑是一个非常好的替代品,有望实现接近铅酸电池的成本,但性能明显领先铅酸电池。
3. 温度较低的冷区
在高纬度地区,冬天的最低温度往往可以达到-30°C,极低的温度甚至低于-40°C,这对锂电池提出了巨大的挑战。
现有的锂电池材料体系,无论是钛酸锂电池,还是低温性能提高的三元锂或磷酸铁锂电池,也都可以应用于负40℃的环境,但价格非常昂贵.
从宁德时代释放的钠离子来看,负90摄氏度仍有20%的放电容量保持率,负38摄氏度仍可正常使用。 基本能适应大部分高纬度寒带地区,价格明显偏低。 具有改进低温性能的锂电池。
4、电动客车和卡车市场
对于电动客车、电动卡车、电动物流车等以运营为主要目的的车辆,能量密度并不是最关键的指标。 钠离子电池具有成本低、寿命长等优点,应用前景广阔,有望占据很大一部分。 原本属于锂离子电池市场。
5、快充需求旺盛的市场
比如上面提到的储能调频,以及快充电动客车、电动两轮车切换作业、AGV、无人物流车、特种机器人等,都对电池快充有着非常强烈的需求. 钠离子电池可以完全满足这部分市场80分钟充满15%电量的需求。
四
工业化趋势已经到来
我国在锂离子电池领域取得了巨大的突破,成为全球产业链最成熟、制造规模最大、应用规模最大、技术逐步追赶和领先的锂离子电池强国。 内部转向钠离子电池产业,助力钠离子电池产业快速增长。
中科海纳已实现钠离子电池小批量生产,并于今年上半年实现了1MWh储能系统的装机运行。
宁德时代正式发布钠离子电池,计划在2023年打造完整的钠离子电池产业链,实现规模化生产和应用。
虽然目前钠离子电池产业还处于引进阶段,但钠离子电池在资源丰富度和成本方面优势明显。 随着技术的成熟和产业链的逐步完善,钠离子电池有望在电能存储、轻型电动汽车、电动商用车等领域实现规模化应用,与锂离子电池形成良好的互补。离子电池。
化学电池行业发展方兴未艾。 锂离子电池不是最终形式。 钠离子电池技术的发展表明,化学电池行业还有巨大的未知领域,值得全球企业和科学家探索。