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钠离子电池现状及未来发展

作者:中国储能网新闻中心 来源:电池联盟 发布时间:2021-11-25 浏览:

中国储能网讯:随着近年来市场对锂离子电池需求的大幅增长,锂资源的供应变得越来越紧张,寻找锂离子电池补充技术被提上日程。于是,因为与锂离子电池有着相似的工作原理,钠离子电池开始受到业界关注。

钠离子电池是一种二次电池,主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作。据了解,钠离子电池的正极多由钠离子层状氧化物等构成,负极为硬碳、软碳等无定形碳材料,电解液以钠盐为主。

据了解,钠离子电池的成本优势明显,这表现在:第一,钠元素在地球上的储量丰富,且价格便宜;第二,钠离子不与铝形成合金,负极可采用铝箔作为集流体,这可降低成本8%左右。据估算,在大规模商业化之后,钠离子电池的材料成本会比锂离子电池降低30%-40%。

此外,和锂元素相比,钠元素作为储能材料有更好的安全性能。

值得注意的是,今年以来,国家曾多次公开表示支持钠离子电池的发展。

7月23日,发改委、能源局在发布的新型储能发展指导意见中提出,加快钠离子电池等技术开展规模化试验示范。

8月25日,工信部答复政协第十三届全国委员会第四次会议第4815号(工交邮电类523号)提案称,将组织有关标准研究机构适时开展钠离子电池标准制定,并在标准立项、标准报批等环节予以支持。同时,根据国家政策和产业动态,结合相关标准研究有关钠离子电池行业规范政策,引导产业健康有序发展。

有关部门将支持钠离子电池加速创新成果转化,支持先进产品量产能力建设。同时,根据产业发展进程适时完善有关产品目录,促进性能优异、符合条件的钠离子电池在新能源电站、交通工具、通信基站等领域加快应用;通过产学研协同创新,推动钠离子电池全面商业化。

据悉,工信部将在“十四五”相关规划等政策文件中加强布局,从促进前沿技术攻关、完善配套政策、开拓市场应用等多方面着手,做好顶层设计,健全产业政策,统筹引导钠离子电池产业高质量发展。

科技部将在“十四五”期间实施“储能与智能电网技术”重点专项,并将钠离子电池技术列为子任务,以进一步推动钠离子电池的规模化、低成本化,提升综合性能。

政策上的力挺,让多家企业也在2021年相继入局钠离子电池,并公开了其在该领域的研究进展。

6月28日,由华阳集团联合中科海钠公司共同打造的全球首套1MWh钠离子电池储能系统在山西投入运行。

7月4日,翔丰华在投资者互动平台表示,针对钠离子电池,公司开发了高性能硬碳负极材料,目前正在相关客户测试中。

7月29日,宁德时代发布了第一代钠离子电池。该电池电芯单体能量密度达160Wh/kg;在常温下充电15分钟,电量就可达到80%。据悉,宁德时代下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg,公司已经开始进行钠离子电池的产业化布局,计划于2023年形成基本产业链。

8月10日,璞泰来在投资者互动平台表示,公司已积极进行钠离子电池产业的相关研发和布局工作。

8月14日,欣旺达在投资者关系平台上答复投资者:公司是较早开始钠离子电池研究的企业,并拥有钠离子电池补钠的方法、钠离子电池及其制备方法等多项专利,且在钠离子电池领域公司积极探索产学研合作,并与南开大学合作设立院士工作站,共同研究新型锂硫、钠离子、固态电池等关键材料及技术。

同为8月14日,格林美在投资者关系平台上答复道,公司是较早开始钠离子电池研究的企业,并拥有钠离子电池补钠的方法、钠离子电池及其制备方法等多项专利,且在钠离子电池领域公司积极探索产学研合作。

8月25日,鹏辉能源表示,公司近期在钠离子电池方面的工作:一方面送样品给下游客户试用,一方面在积极与上游原材料供应商洽谈合作事宜(目前钠离子产业链还未成熟,材料供应商比较少),另一方面在持续研发优化钠离子电池性能指标,这几方面的工作是同时在进行的。

容百科技也在8月25日的定期报告说明会上表示,公司具备钠离子电池材料吨级生产能力,量产能力得到国内一些电池客户的认可,目前在和下游的电池客户在钠电池方面开展积极的合作。

8月30日,中国宝安在与投资者互动时提到,下属子公司贝特瑞有可用于钠离子电池的负极、正极材料产品。

9月8日,中科电气在投资者互动平台表示,公司具备钠离子电池负极材料的研发和制造能力。

10月21日,华阳股份在投资者互动平台表示,公司积极布局钠离子电池材料等相关新能源产业。

此外,中国长城旗下公司研发的48V10Ah钠离子电池组成功实现在电动自行车上的示范应用,是国内首个钠离子电池实现示范应用的成功案例;圣阳股份与院士工作站等单位联合开发的高环保、高循环性钠离子电池已经通过实验阶段,进入样品测试,目前测试结果符合预期目标,效果良好。

虽然越来越火,但是,钠离子电池在短期内取代锂电池还是有难度的,原因在于:第一,钠离子电池能量密度比锂电池低,应用在新能源车上缺乏性价比;第二,受目前的技术和产能规模的限制,钠离子电池初期的成本仍然偏高。不过随着技术的进步以及规模的扩大后期成本有望低于锂离子电池。

华金证券则认为,钠离子电池技术是锂离子电池的有效补充,但考虑到其理论能量密度低于三元锂电池,该短板或将导致钠离子电池永远无法在高端车型上实现大规模的应用。钠离子电池有望在储能市场和低端动力电池市场对锂离子电池实现部分替代。

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