量產進程加快
“目前,碳酸鋰的價格已創(chuàng)近年新高,有戰(zhàn)略眼光的企業(yè)紛紛尋找備選技術路線,而鈉離子電池是首.選?!敝锌坪bc創(chuàng)始人胡勇勝向記者介紹,鈉離子電池原材料資源豐富、分布廣泛、成本低廉,且鈉、鋰二者物理化學特性及儲存機制相似,可以沿用現有鋰離子電池的材料及電芯生產工序和生產裝備,使鈉電池的快速應用有了可行性。
事實上,鈉離子電池并不是新事物,早在上世紀七十年代,就已經出現在實驗室里,但多種原因致使相關研究一度停滯。當前,鋰電池上游原材料缺口不斷擴大,迫使一眾企業(yè)投入鈉離子電池的建設研發(fā)中。
2021年7月,寧德時代發(fā)布了公司第一代鈉離子電池,讓行業(yè)對鈉離子電池技術的關注度急速升溫。寧德時代稱,其鈉離子電芯單體能量密度達160瓦時/千克,常溫下15分鐘可充滿80%的電量,零下20攝氏度的低溫環(huán)境,可實現90%以上的放電保持率。隨后,欣旺達也公開表示,公司擁有鈉離子電池補鈉方法、鈉離子電池及其制備方法等多項專利。2021年底,三峽集團與中科海鈉、阜陽市人民政府達成合作,共同建設全球首條鈉離子電池規(guī)模化量產產線,產能規(guī)劃為5吉瓦時,一期項目計劃于今年投產。
健全產業(yè)鏈
鈉離子電池技術成熟了嗎?據了解,鈉離子電池與鋰電池一樣由正極、負極、電解液和隔膜組成。相較鋰離子,鈉離子體積較大,在材料結構穩(wěn)定性和動力學性能方面要求更為嚴苛,這也是鈉離子電池遲遲難以商用的原因。
在北京化工大學教授徐斌看來,掌握高安全、長壽命、低成本的電極材料是鈉離子電池商用的關鍵。
“2010年以來,鈉離子電池研究迅速升溫,專利的申請數量逐年遞增。目前,全球已有超過20家企業(yè)致力于研發(fā)鈉離子電池?!焙聞僦赋觯覈c離子電池的研發(fā)處于國際領先水平,核心材料體系具有完全獨立自主的知識產權,相關企業(yè)正有序推進關鍵材料生產、電芯設計和研制、模塊化集成與管理,推動鈉離子電池商業(yè)化。
鈉電池的產業(yè)鏈也在不斷健全。上游材料端,容百科技在鈉離子電池正極材料技術、固態(tài)電池正極材料技術等方面均有布局;翔豐華成功開發(fā)了高性能硬碳負極材料,目前正在測試中;多氟多已經量產并銷售六氟磷酸鈉。中游包括寧德時代、欣旺達、鵬輝能源在內的電池供應商,加速鈉離子電池技術攻關。下游應用方面,鈉離子電池已經在儲能、機械工程、低速電動車等領域成功應用。胡勇勝認為,鈉離子電池行業(yè)將在3年內建立起完整的產業(yè)鏈。
“補充”而非“替代”
業(yè)內普遍認為,鈉離子電池與鋰離子電池是“補充”而非“替代”關系。因鈉離子電池能量密度較低,更適合應用在中低速電動車和大規(guī)模儲能領域。
此前,工信部明確,鋰離子電池、鈉離子電池等新型電池是“推動新能源產業(yè)發(fā)展的壓艙石”,預計隨著產業(yè)加大投入、技術走向成熟、產業(yè)鏈逐步完善,高性價比的鈉離子電池有望成為鋰離子電池的重要補充,尤其是在固定式儲能領域具有良好的發(fā)展前景。近年來,多項國家政策頻頻鼓勵鈉離子電池發(fā)展,為產業(yè)發(fā)展注入了強心劑。
胡勇勝認為,對電池的要求主要分為更高容量、更快充電速度、更安全和更低成本等維度。在他看來,除了更高容量暫時無法滿足外,其他方面都是鈉離子電池的優(yōu)勢所在。現階段鈉離子電池產品將主要應用于150瓦時/千克以下應用場景,可在一定程度上緩解由于鋰資源短缺引發(fā)的儲能電池發(fā)展受限問題。
“鈉離子電池的規(guī)?;慨a沒有明顯瓶頸,在特定市場會憑借自身特色迅速搶占市場?!焙聞僬J為,鈉離子電池的定位是最具經濟性的高安全儲能電池,規(guī)?;髮⒁糟U酸電池的價格,實現鋰離子電池的性能。