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锂电池会被“钠电池”取代吗?
日期:2022-03-16   [复制链接]
责任编辑:yutianyang_tsj 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
近期,锂电池上游材料再次开启涨价模式,碳酸锂均价从30万元/吨涨至50万元/吨,且市场供不应求。在此背景下,与锂离子电池性能相似的钠离子电池优势凸显。

量产进程加快

“目前,碳酸锂的价格已创近年新高,有战略眼光的企业纷纷寻找备选技术路线,而钠离子电池是首选。”中科海钠创始人胡勇胜向记者介绍,钠离子电池原材料资源丰富、分布广泛、成本低廉,且钠、锂二者物理化学特性及储存机制相似,可以沿用现有锂离子电池的材料及电芯生产工序和生产装备,使钠电池的快速应用有了可行性。

事实上,钠离子电池并不是新事物,早在上世纪七十年代,就已经出现在实验室里,但多种原因致使相关研究一度停滞。当前,锂电池上游原材料缺口不断扩大,迫使一众企业投入钠离子电池的建设研发中。

2021年7月,宁德时代发布了公司第一代钠离子电池,让行业对钠离子电池技术的关注度急速升温。宁德时代称,其钠离子电芯单体能量密度达160瓦时/千克,常温下15分钟可充满80%的电量,零下20摄氏度的低温环境,可实现90%以上的放电保持率。随后,欣旺达也公开表示,公司拥有钠离子电池补钠方法、钠离子电池及其制备方法等多项专利。2021年底,三峡集团与中科海钠、阜阳市人民政府达成合作,共同建设全球首条钠离子电池规模化量产产线,产能规划为5吉瓦时,一期项目计划于今年投产。

健全产业链

钠离子电池技术成熟了吗?据了解,钠离子电池与锂电池一样由正极、负极、电解液和隔膜组成。相较锂离子,钠离子体积较大,在材料结构稳定性和动力学性能方面要求更为严苛,这也是钠离子电池迟迟难以商用的原因。
在北京化工大学教授徐斌看来,掌握高安全、长寿命、低成本的电极材料是钠离子电池商用的关键。

“2010年以来,钠离子电池研究迅速升温,专利的申请数量逐年递增。目前,全球已有超过20家企业致力于研发钠离子电池。”胡勇胜指出,我国钠离子电池的研发处于国际领先水平,核心材料体系具有完全独立自主的知识产权,相关企业正有序推进关键材料生产、电芯设计和研制、模块化集成与管理,推动钠离子电池商业化。

钠电池的产业链也在不断健全。上游材料端,容百科技在钠离子电池正极材料技术、固态电池正极材料技术等方面均有布局;翔丰华成功开发了高性能硬碳负极材料,目前正在测试中;多氟多已经量产并销售六氟磷酸钠。中游包括宁德时代、欣旺达、鹏辉能源在内的电池供应商,加速钠离子电池技术攻关。下游应用方面,钠离子电池已经在储能、机械工程、低速电动车等领域成功应用。胡勇胜认为,钠离子电池行业将在3年内建立起完整的产业链。

“补充”而非“替代”

业内普遍认为,钠离子电池与锂离子电池是“补充”而非“替代”关系。因钠离子电池能量密度较低,更适合应用在中低速电动车和大规模储能领域。

此前,工信部明确,锂离子电池、钠离子电池等新型电池是“推动新能源产业发展的压舱石”,预计随着产业加大投入、技术走向成熟、产业链逐步完善,高性价比的钠离子电池有望成为锂离子电池的重要补充,尤其是在固定式储能领域具有良好的发展前景。近年来,多项国家政策频频鼓励钠离子电池发展,为产业发展注入了强心剂。

胡勇胜认为,对电池的要求主要分为更高容量、更快充电速度、更安全和更低成本等维度。在他看来,除了更高容量暂时无法满足外,其他方面都是钠离子电池的优势所在。现阶段钠离子电池产品将主要应用于150瓦时/千克以下应用场景,可在一定程度上缓解由于锂资源短缺引发的储能电池发展受限问题。

“钠离子电池的规模化量产没有明显瓶颈,在特定市场会凭借自身特色迅速抢占市场。”胡勇胜认为,钠离子电池的定位是最具经济性的高安全储能电池,规模化后将以铅酸电池的价格,实现锂离子电池的性能。

原标题:锂电池会被“钠电池”取代吗?
 
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来源:中国能源报
 
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