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钠离子电池的研发意义

日期:2023-03-14    来源:电池专委会

国际储能网

2023
03/14
10:52
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关键词: 钠离子电池 电池产业 电池技术

自2021年7月宁德时代发布第一代钠离子电池以来,钠离子电池技术持续发展,量产在即。

2023年,预计国内将有更多的钠离子电池项目投入运营,上游材料配套逐渐完备,下游市场应用持续增加。业内人士预计,2023年有可能成为钠离子电池产业化元年。

那么,加快钠离子电池的研发有什么意义呢?

在能量度密度方面,锂离子电池可以说是甩了钠离子电池好几条街,但是从安全性、工作温度、循环周期和经济性相比,锂离子电池也只能在钠离子电池面前俯首称臣。

最重要的是,钠离子电池生产过程不需要用到贵金属,除了大大降低电池成本外,更大的意义在于降低依赖稀缺资源。说起稀缺资源,目前市场上的三元锂电池、磷酸铁锂电池都会用到锂矿原材料,而锂这种资源在国内比较稀缺,而且主要储藏在盐湖。且锂在提取方面难度较大,所以目前我国以进口锂矿为主,大约70%需求量依赖进口,其中从澳洲入口的比例最高,其次是南美地区。

一直以来,比亚迪坚持使用磷酸铁锂电池,这背后的主要原因是三元电池用了很多钴镍,而这些原材料中国没有,钴镍也很少,中国不能从石油的卡脖子转变成钴镍的卡脖子。真正大规模使用的电池不能依赖稀有金属,所以无论是磷酸铁锂电池还是三元锂电池,都必须使用大量的锂元素。

我国作为全球最大的电动汽车产销国,对锂资源有巨大的需求量。不过目前全球局势不明朗,锂资源供应也存在很多变数。为避免像芯片事件的再次发生,研发新材料取代锂是确保行业长远发展的重要一步。

众所皆知,钠离子电池中没有稀缺金属或者贵金属,钠元素在大自然中极为丰富,海洋中就有大量的钠盐,所以基本不用担心供应和资源短缺的问题。

虽然钠离子电池的能量密度低于锂电池,但在功率密度、循环寿命等方面具有独特的优势。

比如,钠离子电池的工作温度为零下30度到零上55度,这一点比磷酸铁锂电池优秀;循环可达4500次以上,也高于磷酸铁锂电池。

此外,如果钠离子电池中的电芯出现容量差,可以把整个电池包的电量完全放完,让里面的电芯处于同一水平,这让BMS的调控变得相对简单。钠离子电池过放的特性,还可应用在电池运输方面,不带电量运输电池组可降低发生事故的概率。

钠离子电池优势不少,但以目前的技术,电池能量密度的问题还有待提升。据了解,目前技术可将钠离子电池的能量密度做到160Wh/kg,未来有望提升到180Wh/kg,与磷酸铁锂电池相比稍微低点。不过,该数据是实验测试数据,距离量产还需一段时间。

同时,目前新能源汽车对续航能力较为在意,钠离子电池难以满足市场六七百公里的续航要求,但在小型或微型电动车这类别对续航需求不太大的车型上,钠离子电池的应用更为合适。

总之,钠离子目前的定位并不是要与锂离子电池竞争或取代,而是一条新的发展线,可以保障新能源汽车长期发展的方案。钠离子电池有相应的应用场景,有它自身的市场,相信日后随着技术的发展,钠离子电池技术将有更大的提升,无论在新能源汽车还是储能系统方面,均有自身的市场,同时解决了资源卡脖子的问题,利于国家长期稳定发展。

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