7月29日，寧德時(shí)代的鈉離子電池發(fā)布會(huì)如約而至。寧德時(shí)代董事長曾毓群表示，“碳中和”催生了萬億瓦時(shí)級(jí)的電池需求，新的應(yīng)用場景不斷產(chǎn)生，給了不同技術(shù)施展的舞臺(tái)，“多元化的技術(shù)路線是我們這個(gè)產(chǎn)業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展的重要保障”。
特性鮮明的鈉離子電池
據(jù)寧德時(shí)代介紹，其第一代鈉離子電池的電芯單體能量密度已達(dá)到160瓦時(shí)/公斤，接近目前市場上磷酸鐵鋰電池的能量密度。在低溫性能上，寧德時(shí)代的第一代鈉離子電池常溫下充電15分鐘電量可達(dá)80%以上，在零下20°C的低溫環(huán)境中也擁有90%以上的放電保持率，系統(tǒng)集成效率可達(dá)80%以上。同時(shí)，鈉離子電池的熱穩(wěn)定性超過國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的安全要求。
發(fā)布會(huì)上，面對(duì)“電池的化學(xué)體系很難創(chuàng)新，只能在物理結(jié)構(gòu)上改進(jìn)”的觀點(diǎn)，曾毓群表示，材料與化學(xué)體系的基礎(chǔ)研究仍是關(guān)鍵，“我們認(rèn)為電化學(xué)的世界就像能量魔方，未知遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于已知”。他進(jìn)一步表示，鈉離子電池是寧德時(shí)代為滿足多元化的電池應(yīng)用場景做出的諸多努力和探索之一。
寧德時(shí)代此次發(fā)布的鈉離子電池確有創(chuàng)新之處。
比如，正極材料方面，寧德時(shí)代采用了克容量較高的普魯士白材料，對(duì)材料體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排，解決了循環(huán)過程中容量快速衰減的難題。又如寧德時(shí)代開發(fā)的AB電池系統(tǒng)，使得鈉離子電池與鋰離子電池可按一定比例集成在同一系統(tǒng)中，通過BMS算法均衡控制不同的電池體系。這一方案彌補(bǔ)了現(xiàn)階段鈉離子電池的能量密度短板，也發(fā)揮出高功率、低溫性能好的優(yōu)勢(shì)，為拓展應(yīng)用場景提供了便利性。
得益于這些創(chuàng)新，寧德時(shí)代表示，第一代鈉離子電池在高寒地區(qū)具有優(yōu)勢(shì)，還可靈活適配儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用需求。“如同30年前的鋰離子電池，鈉離子電池將開辟出一條新的商業(yè)化電池路線。”寧德時(shí)代研究院副院長黃起森表示。另據(jù)寧德時(shí)代工作人員透露，第一代鈉離子電池已開始與車企和儲(chǔ)能客戶進(jìn)行商業(yè)化合作。
多線并行將成趨勢(shì)
事實(shí)上，鈉離子電池并非革新技術(shù)，早在上世紀(jì)70年代就被提出，經(jīng)過多年研究目前仍處于產(chǎn)業(yè)化初期。從金屬特性上看，鈉與鋰同屬堿金屬主族，物理性質(zhì)相近；工作原理上，鈉離子電池與鋰離子電池相似，依靠金屬離子在正極和負(fù)極之間的移動(dòng)形成電流。不過，由于正極材料不同，鈉離子電池和鋰離子電池雖然構(gòu)成相同，但在負(fù)極材料、電解液等方面有所區(qū)別，比如寧德時(shí)代的鈉離子電池采用了硬碳材料而非石墨。
中信證券的研報(bào)認(rèn)為，鈉離子的地殼豐度約為2.36%，遠(yuǎn)高于鋰離子的0.002%，資源儲(chǔ)備豐富，并可采用海水制備鈉鹽，因此資源分布均勻。在此技術(shù)上，鈉離子化合物可獲取性強(qiáng)，因此價(jià)格穩(wěn)定且低廉，約為250元/噸，僅為電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格的五十分之一。目前，電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格已由年初的5萬元/噸漲至8.55萬元/噸，而鈉離子電池BOM（物料清單）成本較鋰電池低30%左右，成本優(yōu)勢(shì)明顯。
全球范圍內(nèi)儲(chǔ)量豐富的鈉，雖然讓鈉離子電池的成本和供給可控，但能量密度不高，且尚未形成產(chǎn)業(yè)鏈體系。“我們的鈉電池已經(jīng)成熟了，氯化鈉炒不起來，鹽很多。”曾毓群在今年的股東大會(huì)上表示，目前鈉離子電池的供應(yīng)鏈規(guī)模尚小，成本高于鋰離子電池。
基于這樣的考量，寧德時(shí)代在啟動(dòng)產(chǎn)業(yè)化布局的同時(shí)也發(fā)出了組建“朋友圈”的“邀請(qǐng)函”。
“我們歡迎相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)、上游的材料供應(yīng)商和下游的電池應(yīng)用端一起參與，共同加速鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的完善和發(fā)展。”黃起森介紹，在制造工藝方面，鈉離子電池可兼容鋰離子電池的生產(chǎn)設(shè)備和工藝，產(chǎn)線可快速切換形成產(chǎn)能布局。目前，寧德時(shí)代將在2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。
在中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長于清教看來，新能源汽車和新型儲(chǔ)能同步發(fā)展的當(dāng)下，儲(chǔ)能和兩輪電動(dòng)車有望成為鈉離子電池的主要應(yīng)用場景，但短期內(nèi)仍很難撼動(dòng)鋰離子電池在動(dòng)力電池的市場地位。
目前，已有政策鼓勵(lì)鈉離子電池應(yīng)用于新型儲(chǔ)能。國家發(fā)展改革委、國家能源局日前發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》就提出，堅(jiān)持儲(chǔ)能技術(shù)多元化，加快鈉離子電池等技術(shù)開展規(guī)模化試驗(yàn)示范。值得關(guān)注的是，已有鈉離子電池產(chǎn)品投入實(shí)際運(yùn)營。全球首套1MWh鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)于6月底在山西太原正式投入運(yùn)營，采用了中科海鈉的鈉離子電池。
欣旺達(dá)在互動(dòng)平臺(tái)上表示，公司擁有鈉離子電池補(bǔ)鈉的方法、鈉離子電池及其制備方法等多項(xiàng)專利。愛瑪科技也在近期的經(jīng)銷商大會(huì)上發(fā)布了鈉離子電池，并表示未來將搭載在自己的電動(dòng)兩輪車上。
電池網(wǎng)微信
