7 月 29 日，寧德時代發(fā)布第一代鈉離子電池。

據(jù)寧德時代研究院副院長黃起森介紹，第一代鈉離子電池主要有以下性能指標(biāo)：

· 電芯單體能量密度已經(jīng)達(dá)到了160Wh/kg，是目前（鈉離子電池中的）最高水平；

· 常溫下充電 15分鐘，電量可達(dá)到 80%，具備快充能力；

· 零下 20°C 低溫環(huán)境下，仍然有 90% 以上的放電保持率；

系統(tǒng)集成效率方面，可以達(dá)到 80% 以上；

第一代鈉離子電池的能量密度略低于目前的磷酸鐵鋰電池的180Wh/kg，但鈉離子電池勝在熱穩(wěn)定性以及相比鋰礦儲量而言極其豐富的鈉儲量。

1、2023 年要形成產(chǎn)業(yè)鏈，第二代鈉離子電池瞄準(zhǔn) 200Wh/kg

對鈉離子電池的研究最早可以追溯到上世紀(jì)八十年代前后。

鈉離子電池與鋰離子電池的工作原理相似，主要通過鈉離子在正負(fù)極之間的嵌入、脫出實現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移。但兩者在正負(fù)極材料、集流體和電解液等方面存在不同。

由于鈉離子體積較大，缺乏理想的電極材料，鈉離子電池的應(yīng)用發(fā)展相對緩慢。此前鈉離子電池的應(yīng)用更多是集中在儲能領(lǐng)域。

尋找合適的電極材料，成為鈉離子儲能電池應(yīng)用突破的關(guān)鍵之一。

寧德時代的解決方案是：

1）正極材料上，寧德時代采用了克容量較高的普魯士白材料，對材料體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排，解決了普魯士白在循環(huán)過程中容量快速衰減的難題。

2）負(fù)極材料上，由于鈉離子無法像鋰離子一樣在石墨層自由穿梭，所以寧德時代開發(fā)了能夠讓大量的鈉離子存儲和快速通行、具有獨(dú)特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料。這種硬碳材料克容量可達(dá)350mAh/g 以上，具備優(yōu)異的循環(huán)性能，整體性能指標(biāo)與現(xiàn)有的石墨相當(dāng)。

3）電解液方面，寧德時代開發(fā)了適配上述正負(fù)極材料的新型獨(dú)特電解液體系，在制造工藝方面，可以與目前的鋰離子電池制造工藝和設(shè)備相互兼容。

基于這些材料體系的突破，寧德時代第一代鈉離子電池具備（相對）高能量密度、高倍率充電、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、良好的低溫性能與高集成效率等優(yōu)勢。

寧德時代表示，第一代鈉離子電池還可以應(yīng)用于各種交通電動化場景，尤其是在高寒地區(qū)。

寧德時代同時宣布其下一代鈉離子電池能量密度將突破 200Wh/kg。

目前寧德時代已經(jīng)針對鈉離子電池進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化布局，計劃于 2023 年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈，可以理解為實現(xiàn)初期的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

2、多元化技術(shù)發(fā)展路線

寧德時代是全球動力電池領(lǐng)域的領(lǐng)軍者。

據(jù)韓國能源市場分析公司 SNE Research 發(fā)布的報告顯示，今年上半年全球動力電池裝機(jī)量為 114.1GWh，寧德時代以29.9% 的市場份額占據(jù)第一。

寧德時代創(chuàng)始人兼董事長曾毓群在發(fā)布會上表示：「多元化的技術(shù)路線，是我們這個產(chǎn)業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展的重要保障?！?/span>

從戰(zhàn)略層面上說，寧德時代主要有三大戰(zhàn)略方向：

• 以可再生能源發(fā)電和儲能來替代固定式化石能源，為此在發(fā)電端、電網(wǎng)端和用戶端進(jìn)行布局；

• 以動力電池助力電動車的發(fā)展，并不斷提升電池性能，加速交通領(lǐng)域的全面電動化；

• 以電動化和智能化的集成，作為一個創(chuàng)新，以加快各領(lǐng)域的新能源替代過程。

基于這三大戰(zhàn)略方向，寧德時代形成了材料和化學(xué)體系、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、極限制造以及商業(yè)模式的四大創(chuàng)新支撐，形成了從前沿基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，再到商業(yè)化大規(guī)模的推廣快速轉(zhuǎn)化的能力。

從電池產(chǎn)品的角度來說，鈉離子電池在低溫性能、快充以及環(huán)境的適應(yīng)性等方面擁有獨(dú)特優(yōu)勢，且鈉離子的成本低廉，資源存儲較多，能夠與鋰離子電池相互兼容互補(bǔ)。

目前鈉離子電池的應(yīng)用更多是聚焦在儲能領(lǐng)域，寧德時代希望將其開辟到新能源汽車上。

階段性地，寧德時代還提出了 AB 電池解決方面：

通過將鈉離子電池與鋰離子電池集成到同一個電池系統(tǒng)中，并按一定的比例和排列進(jìn)行混搭、串聯(lián)、并聯(lián)、集成。

之后再通過 BMS 的精準(zhǔn)算法進(jìn)行不同電池體系的均衡控制，則可以實現(xiàn)取長補(bǔ)短，既彌補(bǔ)了那離子電池現(xiàn)階段能量密度短板，也發(fā)揮出了它高功率、低溫性能的優(yōu)勢。

這樣就可以使得該集成電池系統(tǒng)可適配更多的應(yīng)用場景。

不過，對于現(xiàn)階段的乘用車而言，需要更高的續(xù)航，也就需要更高的能量密度，相對來說，磷酸鐵鋰和三元鋰電池是目前主流車型的選擇。

而鈉離子電池的主要應(yīng)用場景，或?qū)⒅饕性趦δ堋⒌退傩履茉窜囈约靶恿︻I(lǐng)域。

同時，鈉離子電池相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)也并未完善，未來也將面臨產(chǎn)業(yè)化、儲能發(fā)展不及預(yù)期的風(fēng)險。

寧德時代研究院副院長黃起森也在會上呼吁歡迎研究機(jī)構(gòu)、上游材料供應(yīng)商和下游的電池應(yīng)用端，一起參與共同加速鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的完善和發(fā)展。

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