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“鈉”里有市場! 寧德時代公布秘密武器

2021-07-30
寧德時代第一代鈉離子電池電芯單體能量密度達到160Wh/kg,在常溫下充電15分鐘,電量就可達到80%,具有快充能力。另外系統集成效率高達80%以上,熱穩定性好,具備長壽命特點,預計下一代單體能量密度將達200wh/kg,2023年基本形成產業鏈。

“鈉”里有市場! 寧德時代公布秘密武器

有業內人士指出,目前電池的化學體系已經很難創新了,只能在物理結構上做些改進。但在寧德時代董事長曾毓群看來,電化學的世界,就像能量魔方,未知遠遠大于已知。

今年5月,在寧德時代(300750)年度股東大會上,董事長曾毓群透露,公司鈉離子電池已經成熟,將于今年7月前后發布鈉離子電池。一時間,鈉離子電池站上風口浪尖。

“鈉”里有市場! 寧德時代公布秘密武器

今日(7月29日),寧德時代拿出研究成果,公司第一代鈉離子電池電芯單體能量密度達到160Wh/kg,在常溫下充電15分鐘,電量就可達到80%,具有快充能力。另外系統集成效率高達80%以上,熱穩定性好,具備長壽命特點,預計下一代單體能量密度將達200wh/kg,2023年基本形成產業鏈。

此外,寧德時代對于鈉離子電池材料方面探索也不斷跟進。

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發布會上,寧德時代研究院副院長黃起森博士介紹,在正極材料方面,目前具有潛在商業化價值的有普魯士白和層狀氧化物兩類材料,克容量已經達到了160mAh/g,與現有的鋰離子電池正極材料相當。寧德時代構建了高通量材料集成計算平臺,能夠在原子級別上對材料進行了模擬計算和設計仿真,在前人的研究的基礎上,創新性地對材料的體相結構進行電荷重排,對材料表面進行重新的設計,解決了材料在循環過程中容量快速衰減這一世界性的難題,使創新的材料具備了產業化的條件。

在負極材料方面,由于鈉離子無法像鋰離子一樣在石墨層間自由的穿梭,寧德時代開發了能夠讓大量的鈉離子存儲和快速通行、具有獨特孔隙結構的硬碳材料,這種硬碳材料克容量可達350mAh/g以上,還具備優異的循環性能,整體性能指標與現有的石墨相當。

在電解液方面,寧德時代還開發了適配上述正極負極材料的新型獨特電解液體系,在制造工藝方面可以與目前的鋰離子電池制造工藝和設備相兼容,基于以上技術創新和突破,寧德時代開發的第一代鈉離子電池有以下這些主要的性能指標:電芯單體能量密度已經達到了160Wh/kg,這是目前全球最高水平。

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在電池系統集成方面,寧德時代還開發了AB電池解決方案,與鋰離子電池的集成混合共用,可以將鈉離子電池與鋰離子電池同時集成到同一個電池系統里,將兩種電池按一定的比例和排列進行混搭、串聯、并聯、集成,通過BMS的精準算法進行不同電池體系的均衡控制,實現取長補短,既彌補了鈉離子電池在現階段的能量密度短板,也發揮出了它高功率、低溫性能的優勢,并使鋰-鈉電池系統就能適配更多應用場景。

總體來看,寧德時代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,但是,在低溫性能和快充方面,具有明顯的優勢,特別是在高寒地區高功率應用場景。

眾所周知,目前鋰離子電池占據全球電化學儲能規模市場絕對份額,但由于鋰資源分布不均,我國70%鋰資源依賴進口,這也造成鋰離子電池成本難以降低,同時“電池荒”的焦慮也促使業內尋求替代方案,而資源儲量豐富、成本低廉的鈉離子電池被認為是最佳平價替代品。

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如今,鈉離子電池風云再起,政策、企業、資本齊發力助推。

電池網注意到,7月23日,國家發改委、國家能源局聯合發布了《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,文件顯示,到2025年,我國要實現新型儲能從商業化初期向規?;l展轉變,到2030年,要實現新型儲能全面市場化發展。上述指導意見中提出,要加快鈉離子電池等技術開展規?;囼炇痉?。此舉成為推動鈉離子電池發展的重要信號。另外,今年6月,國家能源局發布的《新型儲能項目管理規范(暫行)(征求意見稿)》提出,原則上不得新建大型動力電池梯次利用儲能項目。鈉離子電池安全性高,不怕短路、擠壓、針刺,成為儲能領域絕佳備選對象。

另外,據電池網此前統計,國內已有寧德時代、圣陽股份、鵬輝能源、*ST猛獅、中科海鈉、中國長城、超威集團、愛瑪科技、鈉創新能源、天賜材料、華陽股份、山東章鼓、中鹽化工等多家公司涉足鈉離子電池及其材料領域。同時,欣旺達、格林美、博眾精工、道氏技術、容百科技、天能股份、華陽股份、翔豐華等上市公司也將鈉離子電池及其關鍵材料、設備作為技術儲備研究方向之一,部分企業已有相關專利布局。

隨著政策的加持與企業的入局,資本市場也開始發酵。截至到今日收盤,15家鈉離子電池概念股中,鵬輝能源、欣旺達、翔豐華、寧德時代、中國長城、中鹽化工、*ST猛獅漲幅超5%。今日盤后,寧德時代公布鈉離子電池研究成果,預計產業鏈企業將持續發酵。

在寧德時代第一代鈉離子電池發布事件影響下,鈉離子電池受到市場熱捧。但其實,關于鈉離子電池的研究可追溯到1970年,只是近幾年相關研究才再次迎來關注。

中信證券認為,近些年,國際知名實驗室和部分企業紛紛重拾鈉電池研發,隨著生產技術成熟與材料體系創新,鈉離子電池應用技術有望提升。鈉離子電池憑借成本優勢,有望在能量密度較低要求的儲能、工程機械、通信基站、兩輪車等場景實現商業化,對鋰離子電池、鉛酸電池等成熟的儲能技術形成一定的補充。

曾毓群也表示,碳中和推動了新能源產業的蓬勃發展,新的應用場景不斷涌現,給了不同技術施展的舞臺,鈉離子電池在低溫性能、快充以及環境的適應性等方面擁有獨特的優勢,與鋰離子電池相互兼容互補,所以多元化的技術路線也是我們這個產業長期穩定發展的重要保障。

按照相關機構預測,到2025年,國內鈉離子電池潛在應用場景的需求量為123GWh,對應537億元左右的市場空間。

面對巨大的市場需求,寧德時代鈉離子電池發布能否助推其產業順勢而上,推進“2023年前碳達峰,2026年前碳中和”目標達成,我們拭目以待!

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