寧德時(shí)代方面近日透露，明年寧德時(shí)代將有一條鈉離子電池產(chǎn)線投入生產(chǎn)，到2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。

此前，工信部表示，將支持鈉離子電池加速創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，支持先進(jìn)產(chǎn)品量產(chǎn)能力建設(shè)。促進(jìn)性能優(yōu)異、符合條件的鈉離子電池在新能源電站、交通工具、通信基站等領(lǐng)域加快應(yīng)用;通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，推動(dòng)鈉離子電池全面商業(yè)化。

寧德時(shí)代于2021年7月29日發(fā)布第一代鈉離子電池，單體能量密度達(dá)到160Wh/kg，與現(xiàn)有磷酸鐵鋰電池的水平相比較低，但是在低溫性能和快充方面，具有明顯的優(yōu)勢，特別是在高寒地區(qū)高功率應(yīng)用場景。寧德時(shí)代稱，下一代鈉離子電池能量密度可達(dá)到200Wh/kg。按照寧德時(shí)代的規(guī)劃，公司已經(jīng)開始進(jìn)行鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化布局，計(jì)劃于2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。

 

鈉離子電池的工作原理及結(jié)構(gòu)與鋰離子電池十分相似，因此發(fā)展鈉離子電池技術(shù)的關(guān)鍵同樣在于探尋合適的正、負(fù)極材料以及電解液。

從正極材料來看，寧德時(shí)代構(gòu)建了高通量材料集成計(jì)算平臺(tái)，能夠在原子級(jí)別上對(duì)材料進(jìn)行了模擬計(jì)算和設(shè)計(jì)仿真，對(duì)材料的體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排，對(duì)材料表面進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)，解決了材料在循環(huán)過程中容量快速衰減的難題，使創(chuàng)新的材料具備產(chǎn)業(yè)化的條件。

從負(fù)極材料來看，寧德時(shí)代開發(fā)了能夠讓大量的鈉離子存儲(chǔ)和快速通行、具有獨(dú)特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料(克容量可超350mAh/g)，并具備優(yōu)異的循環(huán)性能，整體性能指標(biāo)與現(xiàn)有的石墨相當(dāng)。從電解液來看，寧德開發(fā)了適配正極負(fù)極材料的新型獨(dú)特電解液體系，在制造工藝方面可以與目前的鋰離子電池制造工藝和設(shè)備相兼容。

 

鈉離子電池再次得到重視和發(fā)展，寧德時(shí)代加速其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

1979年法國的Armand提出了“搖椅式電池”的概念，開啟了鋰離子和鈉離子電池的研究。到20世紀(jì)80年代后期，鋰離子電池得到了快速地發(fā)展和應(yīng)用。近年來，鋰離子電池在消費(fèi)、動(dòng)力和儲(chǔ)能三大類領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而從20世紀(jì)80年代開始，鈉離子電池的研究一直進(jìn)展緩慢和停滯。直到2000年，硬碳負(fù)極材料的發(fā)現(xiàn)才使得鈉離子電池迎來了轉(zhuǎn)折。到2020年，全球已有二十多家企業(yè)致力于鈉離子電池的研發(fā)，意味著鈉離子電池正在逐步走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

 

寧德時(shí)代鈉離子電池有望應(yīng)用于儲(chǔ)能及兩輪車領(lǐng)域，市場空間廣闊

鈉電池性能相對(duì)較優(yōu)，介于鉛酸電池與鋰電池之間。綜合來看，鈉離子電池比較適合對(duì)能量密度要求不高但對(duì)成本較敏感的應(yīng)用方向，應(yīng)用場景主要包括儲(chǔ)能、二輪電動(dòng)車等。寧德時(shí)代在發(fā)布會(huì)上沒有透露鈉離子電池實(shí)際應(yīng)用場景，但表示開發(fā)出了鈉離子電池和鋰離子電池共用的體系，彼此可以取長補(bǔ)短。

 

在不考慮鋰-鈉電池系統(tǒng)的情況下，預(yù)計(jì)2025年鈉離子電池國內(nèi)儲(chǔ)能裝機(jī)需求空間約為41 GWh，電動(dòng)兩輪車鈉離子電池需求空間也超過40 GWh，A00級(jí)別汽車鈉離子電池需求空間約為34.14 GWh，三大場景國內(nèi)鈉離子電池需求空間合計(jì)超過116 GWh。

 

注：儲(chǔ)能空間為根據(jù)《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》文件的保守估計(jì)，電動(dòng)兩輪車電池需求按單車平均帶電量0.72KWh估計(jì)，A00級(jí)別汽車電池需求按單車平均帶電量20-30 KWh估計(jì)。

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