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寧德時代、奇瑞攜手,鈉離子電池進入產業化初期

全芯時代 ? 來源:全芯時代 ? 2023-04-26 10:08 ? 次閱讀

在動力電池技術研發與應用上,鈉離子電池已成為當前熱捧的電池技術之一。4月16日,動力電池龍頭企業寧德時代宣布,其鈉離子電池將應用于奇瑞車型。寧德時代同時宣布,與奇瑞還聯合發布了電池品牌“ENER-Q”,雙方將致力于打造純電、插混、增程全動力類型,涵蓋鈉電池、磷酸鐵鋰和三元鋰等材料的電池系統。

據悉,2022年底,寧德時代就與奇瑞集團簽署了戰略合作框架協議。而此次在鈉離子電池領域的合作也是雙方此前簽署的戰略合作框架協議中的內容之一。另外,2022年12月,寧德時代全資子公司寧波梅山保稅港區問鼎投資有限公司入股奇瑞集團,持有奇瑞控股3.73%的股份,并成為該公司的第七大股東。未來,寧德時代和奇瑞預計在新能源汽車領域將進行更多的創新合作與嘗試。

鈉電池將是鋰電池的有益補充

鈉離子電池是一種新型二次電池技術,憑借低成本、無過放電特性、熱穩定性好、低溫性能好、安全性高、便于快充等優勢,未來將在儲能、電動汽車、航空航天等領域得到廣泛應用。

尤其在電動汽車領域,鈉離子電池具有與鋰離子電池相當的能量密度,但成本相對更低,還具有較快的充電速度和長壽命等優勢。因此,鈉離子電池可以作為新能源汽車的動力源,也可以作為混合動力汽車和純電動汽車中的儲能系統。

同時,鈉離子電池相比鋰離子電池具有更高的離子傳輸速率,更高的靜電能密度和高溫穩定性等特點,因此可以在衛星通訊、無人機等領域應用。鈉離子電池還可以在智能家居、智能手機、筆記本電腦消費電子產品中應用,以及電網應急備用電源等應用方案。

目前,中國在大力推進用于純電動汽車(EV)和可再生能源的創新型電池的開發,相關技術專利數量已經占全球一半以上。其中,中國在最有可能替代鋰離子電池的鈉離子電池專利上大幅領先日美。按機構來看,中國有中國科學院和全球最大車載電池制造商寧德時代新能源科技(CATL)等7家機構躋身前10名。

實際上,寧德時代一直在努力推進鈉離子電池產業化,在2021年就發布了第一代鈉離子電池產品,此后不斷完善相關技術并加速其產業化落地。據悉,寧德時代第一代鈉離子電池的電芯單體能量密度達到160Wh/kg;常溫下只需要充電15分鐘,其電量就可達到80%;在零下20攝氏度的低溫環境中,也可以擁有90%以上的放電保持率;系統集成效率高達80%以上。而第二代鈉離子電池的電芯單體能量密度或將突破200Wh/kg。

有分析人士認為,鈉離子電池未來有望成為鋰電池的重要補充。據介紹,ENER-Q電池具有極高的性價比,同時具備8年80萬公里超長壽命、零下30攝氏度應用、24小時全工況主動監測等優勢。寧德時代表示,鈉離子電池是突破資源瓶頸的高性價比之選。

為何力推鈉離子電池?

除了寧德時代之外,目前國軒高科、億緯鋰能、孚能科技等企業都加快了鈉離子電池技術的研發。而多家電池企業涌向鈉離子這一新賽道,主要原因在于成本優勢。

盡管目前鋰價呈下跌趨勢,但因鋰礦儲量有限、開發周期較長、產業鏈環節較多,再加上國際形勢動蕩造成運輸不暢、全球新能源汽車產銷快速增長導致需求猛增等原因,鋰價仍處于高位。

4月17日,中信證券分析,下游去庫存、供應過剩以及電池企業給出價格指引等因素共同導致鋰價下跌超出預期,至2023年4月中旬,鋰價跌破20萬元/噸,較高點跌幅達到66%。然而,多家國際市場研究機構的報告均,2025年鋰價將徘徊在每噸25萬~30萬元之間。主要原因在于三元鋰電池所需的鋰和鈷都是稀有金屬,導致鋰離子電池下探的價格空間有限。

同時,全世界的鋰資源絕大部分都被歐美資本控制,且基本集中于少數地區。然而,鋰是極度稀缺資源,但中國對鋰的需求非常大,特別是對新能源汽車發展尤其重要。實際上,中國發展新能源,不僅為實現和踐行低碳發展目標,而且也是減輕對油氣資源的依賴。從能源的角度來看,選擇鋰離子電池,不過是從一種“卡脖子”變成了另一種“卡脖子”,沒能根本解決能源問題。因此,中國亟需發展新的電池技術,而鈉離子電池是最佳選擇之一。

據悉,鈉離子電池與鋰離子電池的工作原理非常接近,但二者在材料方面略有差異。與鋰離子電池不同的是,鈉離子電池無需鋰、鈷等金屬元素,鈉離子電池的材料成本可大幅節省30%至40%。同時,相比鋰離子電池,鈉離子電池所需的鈉鹽原材料來源豐富、價格低廉。鈉的地殼豐度在2.75%左右,相當于鋰的400倍,并且鈉元素的資源分布也比較廣泛,幾乎全球各地都有分布,而鋰元素則主要集中在美洲地區。鈉離子電池的負極還可采用鋁箔作為集流體,可進一步降低成本8%,降低重量10%左右。

有分析認為,如果鋰離子電池沒有整體性重大技術革新,并且只要2026年碳酸鋰價格每噸在15萬元以上,鈉離子電池依然具有成本優勢。當然,除了成本因素、資源稀缺之外,鈉離子電池具有安全性更高、利于快充等諸多優勢。據悉,長虹新能源材料實驗室已經實現了鈉離子電池26秒充電70%的創新突破。

另外,如果再考慮到自然環境、環保等因素,鈉元素無疑是更好的選擇。寧德時代也曾在接受調研時表示,與鋰電池相比,鈉電池的成本優勢非常明顯,在供應鏈成熟之后,其優勢將會更加突出,同時還具有突破資源瓶頸的戰略意義。

不過,盡管鈉離子電池具有諸多優異性能,但仍然存在一些技術挑戰,主要體現在能量密度低、循環壽命短等問題。因此,有專業人士表示,鈉離子電池主要挑戰是需要更多時間和資金,未來兩大有利因素:一是未來十年鋰礦短缺;二是研發高熵層狀正極,輔以新電解液添加劑,甚至配合鈉金屬負極,從而大幅提升循環壽命。

審核編輯 :李倩

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原文標題:寧德時代、奇瑞攜手,鈉離子電池進入產業化初期

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