近日,蔚蓝锂芯发布公告称,全资子公司江苏天鹏电源有限公司近期与溧阳中科海钠科技有限责任公司签署了关于圆柱钠离子电池联合开发、量产、应用推广和迭代开发的《战略合作协议》,双方将发挥在电芯制造及材料研发、生产等各自领域的优势,推动钠离子电池量产及市场应用尽快落地。
 
自2021年7月,宁德时代率先发布钠离子电池后,钠离子电池便成为锂电龙头争相押注的技术路线。
 
得益于产业链龙头加大力度布局,钠离子电池产业化元年或将于2023年来临,这也意味着全球动力电池格局可能在2023年发生重大变化。
 
 
01
回首过往,“钠”离子电池不可言说之“痛”
 
从趋势来看,钠离子电池有望继锂离子电池之后,掀起动力电池技术革新的又一浪潮,但从时间来看,钠电并非是出现在锂电之后的电池全新能源领域。
 
早在上世纪七八十年代,钠电与锂电就开始了“你方唱罢我登场”的竞争格局,最开始是钠硫电池和锂硫电池相继问世,但又都因安全问题相继退出电动车应用领域。
 
直到1986年,锂离子电池横空出世,不仅解决了电池安全性与高能量密度难以兼得的世纪难题,助阵了3C产品的欣欣向荣,更是在随后短短几十年间,以惊人的速度更新迭代,能量密度实现倍数级跃升,从此,稳稳占据着电化学储能的王牌宝座。
“鸡肋”变“香饽”,钠离子电池凭何实现华丽转身?
图源:网络
反观钠离子电池,由于钠离子的重量、体积要比锂离子大好几倍,正负极材料体系与锂离子也有较大差异,钠离子电池的能量密度发展水平远远落后于前者,长期以来,最高能量密度止步于140Wh/kg,相当于二十多年前的锂离子电池的发展水平。
 
而能量密度是动力电池最重要的性能指标之一,尽管学界对钠离子电池的研究并未完全中断,但由于产品竞争力的严重不足,曾经席卷全球的新能源浪潮中,始终未署上钠离子电池的名字。
 
 
02
陪跑50年,“钠”离子电池终获重视
 
过去的几十年间,锂电始终在动力电池行业占据主导地位,我国作为毋庸置疑的锂电大国,以往对于锂电的研发推广向来也是不留余力。
 
随着“双碳”目标的提出与施行,新能源市场高歌猛进,动力电池行业也在加速迈向TWh(亿千瓦)时代
 
我国锂资源的产能不足的问题日益凸显。
 
工信部数据显示,2021年全国碳酸锂总产量约为24万吨,国内消费量却达到30.34万吨,市场缺口较大,国内产能不足,进口依赖度较高。
 
在供需矛盾和人为炒作之下,上游锂资源的价格飞涨,下游不少电池企业、整车企业纷纷叫苦不迭。
 
为了扭转局面,开发锂电池的替代性产品成为推动我国动力电池产业健康发展的重要路径,不少公司开始将目光重新移向钠离子电池。

“鸡肋”变“香饽”,钠离子电池凭何实现华丽转身?

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与锂元素相比,钠的地壳丰度达到2.74%,是锂元素的400多倍,资源储量丰富,分布广泛,毕竟有海水的地方就有氯化钠。

 

再者,相比较锂离子电池三元正极材料,钠离子电池采用铁锰镍基正极材料不需要用到钴、镍等稀有贵金属,原料成本降低一半有余,这为未来钠电赶超锂电创造了有利条件。

 

不仅如此,由于钠离子电池无过放电特性,允许钠离子电池放电到零伏。
 
当钠离子电池能量密度大于100Wh/kg,可与磷酸铁锂电池相媲美,但是其成本优势明显,未来也有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。
 
去年11月,中国工程院院士陈立泉曾公开表示:“当前钠离子电池尚处于推广期,随着产业链的完善,技术成熟度的提高和规模效应,钠离子电池的成本有望低于磷酸铁锂电池 20% 以上,为大规模推广钠离子电池带来巨大可能”。
 
曾经的钠离子电池,由于能量密度过低,始终无法跻身市场应用行列,不过,随着国内研究能力不断强化,科研工作者已在这一领域实现重大技术突破。
 
据悉,宁德时代已经将钠离子电池能量密度提升到160Wh/kg,并且下一代钠离子电池的能量密度将突破200Wh/kg,普遍高于市场上的磷酸铁锂电池,这就使得钠离子的未来更是天高海阔。
“鸡肋”变“香饽”,钠离子电池凭何实现华丽转身?
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碳中和背景下,电池市场成为一个越来越大的蛋糕。
锂、钴、镍分布不均,储量有限,不足以支撑整个行业顺利迈向TWh时代。
钠分布广泛,资源丰富,钠离子电池技术成熟,可以与锂离子电池实现互补,更好地满足市场的多元化需求
 
发展钠离子电池,丰富技术路线,对于企业来说,是增强技术储备;而对于社会整体而言,是让电池供给更加有力,让能源转型更顺利,也为碳中和的实现多加一层保障。
 
 

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作者 808, ab