2月23日至24日，第二屆全國(guó)鈉電池研討會(huì)在江蘇常州舉行?，F(xiàn)場(chǎng)，思皓新能源與中科海鈉聯(lián)合打造的行業(yè)首臺(tái)鈉離子電池“思皓花仙子”試驗(yàn)車公開亮相。
思皓新能源表示，其此次與中科海鈉在行業(yè)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)鈉離子電池裝車試驗(yàn)，裝車試驗(yàn)的思皓花仙子首次應(yīng)用蜂窩電池技術(shù)的鈉離子電池包。這一消息再次將鈉離子電池這一概念引發(fā)資本市場(chǎng)關(guān)注。
除了中科海納外，多氟多近期也傳出鈉電池產(chǎn)品已向市場(chǎng)推出，并“上車”試驗(yàn)，這也令該公司股價(jià)22日一度出現(xiàn)7%以上漲幅。寧德時(shí)代近日也透露開發(fā)出AB電池系統(tǒng)解決方案，將鈉離子與鋰離子電池混搭。
在業(yè)內(nèi)看來，賽道玩家陸續(xù)公布重大進(jìn)展，這也意味著鈉電池商業(yè)化已現(xiàn)“臨門一腳”時(shí)機(jī)。
鈉離子電池的發(fā)展歷程
從披露的學(xué)術(shù)資料看，鈉離子電池并非新鮮事物。鈉離子電池與鋰離子電池相似的工作原理，主要是通過鈉離子在正負(fù)極之間的嵌入、脫出實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移。
但是相較鋰離子，鈉離子體積較大，在材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)性能方面要求更嚴(yán)苛，這也成為鈉離子電池遲遲難以商用的瓶頸。
從歷史看，鈉離子電池和鋰離子電池研究幾乎同時(shí)進(jìn)行，其最早的研究方向集中在用于儲(chǔ)能領(lǐng)域的鈉硫電池。
早期被設(shè)計(jì)開發(fā)出來的電極材料如MoS2、TiS2以及NaxMO2電化學(xué)性能不理想，發(fā)展非常緩慢。尋找合適的鈉離子電極材料是鈉離子儲(chǔ)能電池實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵之一。
2010年以來，根據(jù)鈉離子電池特點(diǎn)設(shè)計(jì)開發(fā)了一系列正負(fù)極材料，在容量和循環(huán)壽命方面有很大提升，如作為負(fù)極的硬碳材料、過渡金屬及其合金類化合物，作為正極的聚陰離子類、普魯士藍(lán)類、氧化物類材料，特別是層狀結(jié)構(gòu)的NaxMO2(M= Fe、Mn、Co、V、Ti)及其二元、三元材料展現(xiàn)了很好的充放電比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。
2010年，中科院開始研究鈉離子電池。2011 年全球首家鈉離子電池公司英國(guó) Faradion成立。2017 年，依托中科院物理所鈉離子電池技術(shù)的中科海鈉成立，成為中國(guó)首家鈉離子電池公司。當(dāng)下，其與英國(guó)Faradion、法國(guó)Tiamat同為世界領(lǐng)先的鈉離子電池廠商。
為什么要重金研究鈉離子電池
眾所周知，鋰電池貴，從原材料到加工工藝，都貴!但鋰電池和鈉離子電池的工作原理近似，產(chǎn)線、工藝都可以替換，所以鈉離子電池就有了技術(shù)想象空間。
總體而言，鈉離子電池技術(shù)路線有三個(gè)天然優(yōu)勢(shì)，原材料便宜、擁有不錯(cuò)的性能特征、量產(chǎn)工藝能用鋰電池的產(chǎn)線。鈉離子電池使用的電極材料主要是鈉鹽，相較于鋰鹽而言儲(chǔ)量更豐富，價(jià)格更低廉。
由于鈉離子比鋰離子更大，所以當(dāng)對(duì)重量和能量密度要求不高時(shí)，鈉離子電池是一種劃算的替代品。據(jù)中科海鈉披露，資源儲(chǔ)量上，鋰元素的地殼豐度僅0.0065%，絕大多數(shù)分布在美洲。鈉資源地殼豐度高達(dá)2.75%，且全球到處都有分布。鈉資源價(jià)格與鋰資源價(jià)格差距懸殊。
綜合各項(xiàng)材料成本測(cè)算，相比鋰離子電池，電池材料" target="_blank">鈉離子電池材料成本要降低30-40%。
事實(shí)上，也正是因?yàn)殇囯姵刂饕牧稀?a href="http://m.189000b.com/news_show-2296.html" target="_blank">碳酸鋰價(jià)格暴漲，才讓作為備選方案的鈉離子電池有了當(dāng)下熱度。
2020年12月至今，碳酸鋰價(jià)格從4.6萬元/噸附近一路飆升至54萬元/噸附近，區(qū)間漲幅超過11倍。
鈉離子未來發(fā)展
目前，國(guó)內(nèi)布局鈉離子電池業(yè)務(wù)的企業(yè)大致可以分為兩大類。一類是以寧德時(shí)代、欣旺達(dá)和億緯鋰能等為代表的鋰電巨頭企業(yè)，另一類則是以中科海鈉、眾鈉能源等為代表專注于鈉離子電池領(lǐng)域的企業(yè)。
對(duì)于鋰電池一線廠商而言，發(fā)展鈉離子電池業(yè)務(wù)主要是出于搶占新興市場(chǎng)先機(jī)的考量。而鈉離子電池初創(chuàng)企業(yè)則主要背靠國(guó)家研究院、高?？蒲袌F(tuán)隊(duì)，業(yè)務(wù)方向更加聚焦，且產(chǎn)品進(jìn)程相較于鋰電池廠商沒有明顯的落后。
從發(fā)展進(jìn)度來看，目前中科海鈉已經(jīng)擁有自己的量產(chǎn)線。從實(shí)驗(yàn)線到中試線到量產(chǎn)線，就是逐步把電芯的性能指標(biāo)穩(wěn)定下來的過程。
鈉離子電池材料形式多，還未形成統(tǒng)一的發(fā)展趨勢(shì)，仍處于由國(guó)家推動(dòng)的階段，其自身的成本和售價(jià)還不足以取得優(yōu)勢(shì)，需要靠一定的補(bǔ)貼。但一方面由于鈉離子電池的后發(fā)優(yōu)勢(shì)，另外一方面是它可以兼容整個(gè)鋰離子電池的生產(chǎn)工藝，鈉離子電池未來商業(yè)化的進(jìn)程，一定會(huì)比鋰離子電池要快很多。
中冶有色技術(shù)網(wǎng)認(rèn)為，雖然在動(dòng)力電池等領(lǐng)域鈉電池只能算一個(gè)備胎，但備胎的價(jià)值永遠(yuǎn)不能忽略，在華為順風(fēng)順?biāo)臅r(shí)候依然堅(jiān)持每年投入2萬研發(fā)人員以及4億美金的研發(fā)費(fèi)用給海思，寧德時(shí)代作為電池領(lǐng)域的龍頭企業(yè)也確實(shí)應(yīng)該有自己的“海思”。換一個(gè)角度，在電瓶車、儲(chǔ)能、車載12V電瓶等領(lǐng)域，隨著鈉電池開始規(guī)?；?，成本降低，將逐步革掉鉛酸電池的命，而儲(chǔ)能領(lǐng)域的需求又是一個(gè)不亞于新能源車的方向，未來鈉離子電池技術(shù)發(fā)展的重要性可能絲毫不亞于鋰離子電池。
電動(dòng)汽車的高速發(fā)展，正催熟鈉離子電池產(chǎn)業(yè)，雖然業(yè)內(nèi)不認(rèn)為鈉離子電池會(huì)完全取代鋰離子電池，但隨著汽車產(chǎn)業(yè)的全面電動(dòng)化，不同的出行工具對(duì)電池性能的要求不同，中冶有色技術(shù)網(wǎng)認(rèn)為納離子電池的商業(yè)化應(yīng)用具有巨大的想像空間。
599
0 
分享 0
舉報(bào) 0
收藏 0
反對(duì) 0
點(diǎn)贊 0
京公網(wǎng)安備 11010702002294號(hào)
