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地址:苏州工业园区苏虹中路393号1幢109室在全球碳中和的大背景下,电化学储能的发展速度加快,发展钠离子电池对于降低国内对锂资源的依赖有着重大的战略意义,钠电被认为是一种极具发展潜力的新型储能电池,行业将会获得一个快速发展的历史机会。
4月16日晚,宁德时代宣布,旗下钠离子电池发行落地奇瑞车型。据悉,奇端将联合宁德时代推出电池品牌“ENER-Q”。同时,双方还将就钠离子电池、磷酸铁锂电池、M3P(磷酸盐体系的三元材料电池)等多种构型电池展开合作,合作成果未来将应用在iCAR 03等量产车型中。
电池是新能源车的核心动力之一,其重要程度毋庸置疑。钠离子电池因其成本低,安全性能好,在当前锂资源紧缺的环境下,已成为竞争对手。从业内人士的角度来看,钠离子电池目前已经进入了工业化的阶段,并且正在朝着规模化的方向发展。
在能量密度方面,钠离子电池已经开始接近磷酸铁锂电池。宁德时代方面称,钠离子电池普遍可以满足续航里程在400公里以下的车型需求。2021年,宁德时代发布一代钠离子电池时,就介绍道:电池电芯单体能量密度达到160Wh/kg;常温环境中充电15分钟,电量可达80%以上;在-20°C低温环境中,拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上。
在锂离子电池深受上游原材料掣肘之际,不仅是宁德时代,我国已有大量企业走在研究钠离子电池的路上。
早在2月23日,“第二届国内钠电池研讨会”上,思皓新能源与中科海钠联合打造的行业首台钠离子电池试验车“思皓花仙子”公开亮相。相关数据显示,该车续航里程为252km,电芯能量密度140Wh/kg,快充时间为15-20分钟。
3月17日,雅迪公司携手旗下华宇新能源,推出了一代钠离子电池“极钠1号”以及配套整车雅迪极钠S9,极钠1号是两轮电动汽车中,其中一款能够量产的钠离子电池,也是两轮电动汽车中,一个重要的里程碑。
除此之外,亿纬锂能、鹏辉能源等公司,也都将赌注压在了钠电池上,并宣布了自己对钠离子电池的布局。
许多行业人士认为,钠离子电池的竞争力是成本优势。与锂电池相比,钠离子电池的优势在于它有更多的来源途径,而且它的价格也相对较低。所以,在这种情况下,如果有什么技术上的突破,将会引起怎样的改变?
就当前而言,钠离子电池技术突破的难点是材料的开发和规模化生产。在原材料来源上来看,与锂元素相比,钠元素具有更多的来源渠道,它可以从地壳中的各种矿物质中提取。并且,钠元素在自然界中分布广泛,如果能够得到开发和利用,就可以有效地缓解锂资源的短缺。从原材料角度来看,钠元素与锂元素相比,其优势是比较明显的。
另外,由于钠离子电池与锂离子电池在工作原理上非常接近,因此研发成本也比较低,只需要对正负极进行更换,在隔膜、电解质等核心组件上,钠离子电池可以与锂离子电池通用。其次,钠离子电池的制造工艺相对简单。与锂离子电池相比,钠离子电池不需要高温锻烧,而且不需要对正负极材料进行复杂的加工处理。而且钠离子电池在生产上,还具有更加方便的操作流程,在生产工艺上,可以采用的技术手段和设备来提高产品的质量。因此,在规模化生产上,钠离子电池与锂离子电池相比具有很大的优势。
另一方面,锂电池的安全性并不高,而钠离子的稳定性可以和锂电池形成互补,即使是用钠离子电池来分割锂电池,也可以有效地提高其安全性,该性质就很适合在能量存储产业中使用。从目前的角度来看,对于一辆A00级的低速电动车来说,钠离子电池更适合。而且如果能实现部分工业化,那么就能替代铅酸电池,占领部分电动自行车的市场。
此外,对于宁德时代方面而言,钠离子电池还有一个非常明显的优势,那就是低温性能。目前主流的锂离子电池的工作温度为-20℃到55℃,而钠离子电池可以在-40℃到80℃环境中使用。除此之外,快充也是钠离子电池的一大优势。宁德时代方面表示,钠离子电池的这些特点能够与锂离子电池相互兼容互补。
在“碳中和”的背景下,新能源行业已经进入了多层次、多元化、多元化的发展阶段,市场对电池的要求也越来越高。与此同时,全球对钠离子电池的研究和开发也在加速,这将为钠离子电池的产业化开辟出一条新的道路。
其实对于钠离子电池未来的应用前景,业内也有着自己的看法。在一些人看来,钠离子电池或许会成为一个很好的补充。因为之前在市场博弈、原材料上涨等多重因素下,锂电池原料价格疯狂上涨,钠离子电池的成本要远低于目前锂电池的成本,因此一旦能够解决这些问题的话,钠离子电池未来的应用前景会更广阔。
不过,这两个月以来,锂的价格却是开始了“跳水”。根据国内发改委披露的有关部门数据显示,截至到目前为止,碳酸锂价格已经由高时的56.8万元/吨降至19.6万元/吨,降幅达65.5%。钠电池的快速发展,主要还是得益于它的廉价。在锂的价格超过20万每吨的情况下,钠离子电池还是有一定的价格优势的。当锂价达到每吨10-15万元时甚至更低时,能量密度更高的锂离子电池,无疑是“更香”的。一旦锂价降下来,那么钠电池的发展势必会受到其影响。
要想将钠电池推广到市场上,还有一系列的问题需要解决。相比于锂离子,钠离子的体积要大得多,对其结构和动态特性的要求也要高得多,这也是制约其商业化的主要因素之一。因此钠离子电池还存在着能量密度不高,温度不高,循环时间不长,充放电速率不高等问题,只有解决这些问题,钠离子电池才会有希望去和锂离子电池掰掰手腕。
当前,钠离子电池产业链还处在初创阶段,上游材料和设备还处在发展初期,还未成型,并且没有形成一套完整的产业链来支持钠离子电池的规模化量产。然而,随着钠离子电池市场的逐渐成熟,以及各个生产厂家纷纷对其进行了布局,整个产业的格局正在逐渐成型。