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宁德时代钠离子电池锁定2023年,围剿磷酸铁锂?

07-31 观察者网
语音播报预计7分钟

(文/尹哲 编辑/周远方)电池的化学体系已经很难创新了,只能在物理结构上做些改进?

在7月29日举行的宁德时代(300750,股吧)钠离子电池发布会上,宁德时代创始人、董事长曾毓群对上述议论展开了驳斥:电化学的世界,就像能量魔方,未知远远大于已知。

在钠离子电池发布前后,市场已翘首以盼这种新型电池何时会取代铅酸电池和磷酸铁锂电池。

不过,就算作为目前全球最大的动力电池供应商,宁德时代对于钠离子电池的大规模商业化的起点,仍然略显保守地放在了2023年。

另一个观察点在于,锂资源主要分布于智利、澳大利亚、阿根廷三国,近日美国芝商所、英国伦交所先后上市锂期货合约,争夺锂资源全球定价权的号角已经吹响,宁德时代在这个时间点发布无需锂资源的钠离子电池,显得非常微妙。

能量密度不及磷酸铁锂

与锂离子电池工作原理相似,钠离子电池也主要通过钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移。

然而,钠离子由于更大的体积,在材料结构稳定性和动力学性能方面要求更严苛,迟迟难以商用。

对此,宁德时代的解决方案为:

正极材料采用克容量较高的普鲁士白材料,对材料体相结构进行电荷重排,解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减的核心难题;

负极材料开发具有独特孔隙结构的硬碳材料,其具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性。

基于上述技术,该公司第一代钠离子电池的主要性能指标包括:电芯单体能量密度高达160Wh/kg;常温下充电15分钟,电量可达80%以上;在-20°C低温环境中,也拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上;热稳定性远超国家强标的安全要求。

宁德时代钠离子电池锁定2023年,围剿磷酸铁锂?

观察者网注意到,根据宁德时代方面给出的“六边形”对比,除了在能量密度上显著不敌磷酸铁锂电池外,第一代钠离子电池在快充性能、低温性能、系统集成效率等项目上均优于后者,而且在安全性、长寿命等方面与磷酸铁锂电池旗鼓相当。

宁德时代钠离子电池锁定2023年,围剿磷酸铁锂?

另外,当天一同发布的还有锂钠混搭电池包:基于兼容互补的特性,钠离子电池可以与锂离子电池混合共用。

宁德时代研究院副院长黄起森博士提出,可以将钠离子电池与锂离子电池同时集成到同一个电池系统里,将两种电池按一定的比例和排列进行混搭、串联、并联、集成。

然后,通过电池管理系统(BMS)进行不同电池体系的均衡控制,实现取长补短,一方面弥补钠离子电池在现阶段的能量密度短板,另一方面发挥出它高功率、低温性能的优势。

如此一来,锂钠电池系统便能适配更多应用场景。

因此,黄起森坦言道:“总体来看,第一代钠离子电池的能量密度略低于目前的磷酸铁锂电池;但在低温性能和快充方面,具有明显的优势,特别是在高寒地区高功率应用场景。”

宁德时代钠离子电池锁定2023年,围剿磷酸铁锂?

对于未来,宁德时代规划中的下一代钠离子电池的能量密度将突破200Wh/kg。

观察者网了解到,三元锂电池能量密度早已突破200Wh/Kg大关,而一直在能量密度上稍逊一筹的磷酸铁锂电池也在迎头赶上。

今年1月8日,国轩高科(002074,股吧)已发布能量密度达到210Wh/Kg的磷酸铁锂软包单体电池。

因此,宁德时代的当务之急,便是尽快实现钠离子电池的规模化商用。根据介绍,该公司已经开始进行钠离子电池的产业化布局,并计划于2023年形成基本产业链。

(责任编辑:王治强)
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