IT之家 11 月 18 日消息,据财新报道,在 11 月 17 日举行的世界青年科学家峰会上,宁德时代首席科学家吴凯表示:宁德时代第二代钠离子电池已经研发完成,能够在零下 40 度的严寒环境中正常放电,可在极严寒地区大规模应用。同时,第二代钠电池 有望于 2025 年推向市场 。
钠电池和锂电池工作原理和结构类似,两者的组成成分均为 正负极、隔膜、电解液 ,分别依靠钠离子和锂离子在电池正负极之间移动实现电能存储、输出。相比于锂电池,钠电池的能量密度要低一些,但安全性能和耐低温性能更好。
IT之家查询获悉,2021 年 7 月 29 日,宁德时代董事长曾毓群发布了宁德时代的第一代钠离子电池。具备高能量密度、高倍率充电、优异的热稳定性、良好的低温性能与高集成效率等优势。其电芯单体能量密度高达 160Wh/kg;常温下充电 15 分钟,电量可达 80% 以上;在-20°C 低温环境中,也拥有 90% 以上的放电保持率;系统集成效率可达 80% 以上;热稳定性远超国家强标的安全要求。
曾毓群当时表示,下一代钠离子电池能量密度研发目标是 200Wh/kg 以上。
宁德时代后于去年宣布,钠离子电池将首发落地奇瑞车型,双方推出电池品牌“ENER-Q”,就钠离子电池、磷酸铁锂电池、AB 电池、M3P 等多种构型电池展开合作。
钠电池系列2:与锂电池的异同及应用领域
钠离子电池与锂电池在性能和应用领域存在显著差异。 钠离子电池的能量密度相对较低,约为160Wh/kg,而锂电池如麒麟电池可达到255Wh/kg。 钠电池的经济性、安全性及温度适应性较好,尤其在安全性上,它在实验中表现出不冒烟、无火灾风险,热稳定性也优于锂离子电池。 然而,钠电池在能量密度和循环寿命上不如锂离子电池,适合在储能、电动自行车和低速电动车等领域应用。 在储能领域,钠电池有潜力,尤其在度电成本较高的情况下,钠离子电池有望降低成本并大规模商业化。 在电动自行车市场,铅酸电池面临环保和性能限制,钠离子电池因其成本低、体积轻和安全性高,正逐渐替代铅酸电池。 中科海钠已成功将钠离子电池应用于电动自行车,预计未来市场会加速发展。 在低速电动车和A00级电动车市场,低成本和对电池能量密度要求较低的特点使得钠离子电池成为理想选择。 多家公司如中科海钠、华阳股份、传艺科技等正在积极布局钠离子电池生产线。 宁德时代也已发布钠离子电池,计划于2023年实现产业化。 国内企业针对钠离子电池的布局主要分高校背景和锂离子电池延伸两种类型,企业如中科海钠、宁德时代等正加速钠离子电池的研发和生产。
动态|宁德时代将发布钠离子电池,或促生出大批低速电动车
众所周知,制造锂电池一定会用到锂金属材料,但在当前,由于国内外锂矿资源开发不足、锂材料成本上升, 汽车 行业内也逐渐出现由于上游生产资料供应不及时而导致的锂电池供应短缺问题。 为了填补供应链空白,动力电池制造商正在积极寻求技术替换路径,近日,宁德时代就宣布将于7月29日召开关于钠离子电池的发布会。 所谓钠离子电池,即正极一般由钠离子层状氧化物等构成,负极则用硬碳替代锂电池使用的石墨,电解液为钠离子化合物。 从地质含量上看,钠资源储量是锂资源的1000多倍,经规模化应用后将进一步拉低动力电池的制造成本。 除了能有效控制成本之外,据了解,钠离子电池相较锂电池具有过放的优势,即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放完,让BMS(电池管理系统)一致性的调控变得相对简单。 并且,结合相关报道显示,专注于钠离子电池研发的中国科学院物理研究所研究员胡勇胜团队通过试验也验证了,钠离子电池的安全稳定性也优于锂电池。 不过,钠离子电池也存在能量密度相对较低的问题。 有资料显示,磷酸铁锂电池能量密度可达200Wh/kg,三元电池约240Wh/kg,钠离子电池仅100-150Wh/kg,决定了其应用场景的局限性。 而这,也对应上了宁德时代董事长曾毓群之前在公司股东大会上所透露的钠离子电池信息,表示钠离子电池会主要应用于储能方面或搭载到低速新能源 汽车 上。 那么,结合钠离子电池成本低、稳定性强、续航能力相对较弱的产品特性,可以推测的是,或将有大批低速电动车会选择宁德时代钠离子电池作为动力来源并进入市场。 日前,工业和信息化部就公开征求了对推荐性国家标准《纯电动乘用车技术条件》的意见。 根据征求意见稿内容,既规范了低速电动车微型低速纯电动乘用车的定义,也在车辆的动力性能方面,提出工况下续航不小于100km,电池系统能量密度不低于70Wh/kg的要求和更明确的动力电池安全可靠性标准。 如此而言,宁德时代即将发布的钠离子电池,将极大地贴合低速电动车企的采购需求。 而钠离子电池本身又具有价格低廉的优势,也能让该部分车企在控制生产成本的前提下,为旗下低速电动车型匹配一个极具竞争力的售价,以参与到新能源赛道的角逐中。
替代锂电池的下一个风口“钠离子电池”
近期锂电池一直是作为市场主线被各路资金轮番进攻。 为什么锂电成为市场上的“香饽饽”,这个大家都应该知道,也不用我再去罗列锂电的广泛用途与供需关系之间的对比。 我就跟大家聊聊大家不知道的投资知识? 锂电池板块这两年广泛被大家认可,同时也得到资金推动,就拿宁德时代来说,2018年的6月上市,区间震荡了一年之后于2019年年底股价才开始缓慢上涨。 宁德时代的上涨也标志着锂电应用时代的到来。 因此也造就了宁德时代在二级市场从2019年年底的七,八十元一直涨到目前的最高价579.60元。 股价的高低也反应了市场的认可度。 到这里会有朋友问? 谁知道宁德时代能涨这么高,早知道早买点放着了。 对呀?谁知道呀! 其实不是我们不知道,只是我们没有提前预判到。 可能有人不服气,会问我,你预判到了?你说说下一个类比锂电池的机会是什么? 我也会很负责的跟你说下一个投资机会是——钠离子电池! 有人说:胡说!钠离子电池的性能根本比不上锂电池。 我也承认,钠离子电池本身性能来说确实比不上锂电池。 但钠离子电池除了性能之外还要考虑到市场的性价比,原材料的供需关系等综合因素。 这么一对比钠离子就远超锂电池有性价比优势了。 有人会问,你说的还是太笼统,能再详细点吗? 好吧!我把干货都给倒出来。 我们就先从上游材料端说起:制造锂电池的重要材料是锂矿,而锂矿目前主要集中在智利,阿根廷,澳大利亚和我国基本占了全球锂矿的九十以上,而智利与澳大利亚又是仇中的主要代表,政治风险太高;另外我国的锂矿占比虽然22.1%但真正优质的,可用的锂矿远远比这个数据要少的多。 以宁德时代,比亚迪为主导的钠离子电池替代锂电池的行为就成为摆在我国新能源电池发展的头等大事。 这还只是从政治及产业发展的角度上来佐证钠离子电池替代锂电池的因素,下面我们再从商业的角度刨析一下钠替锂的因素。 钠资源量储备丰富、就已探明来说,钠的储存量是锂的406倍,我国探明的钠盐储量已经超过1.4万亿吨。 分布广泛、提炼简单,并且开采的成本也会大幅的降低。 只从可采用量上来说,钠资源就可很好的支撑我们新能源产业的发展。 另外,钠电池在安全性、充电速度、低温耐受方面优势也很明显。 10分钟可充至90%。 钠电池在零下40摄氏度都可以正常工作。 (基本国内所有地区都可用钠离子电池) 我还在权威机构文章中摘要了钠电池与锂电池的对比优势: (1)集流体材料更便宜; (2)界面离子扩散能力更好; (3)离子电导率更高; (4)高低温性能更优异; (5)安全性能更好。 这些优势也支撑了钠离子电池可替代锂电池的部分应用。 钠离子电池(NaCuFeMnO/软碳体系)的正极材料成本,仅为锂离子电池(磷酸铁锂/石墨体系)正极材料成本的40%左右。 负极:用无烟煤制备无定形碳负极材料将有利于大幅降低电池成本。 负极集流体:钠离子电池正负极集流体均为铝箔。 根据测算,磷酸铁锂电池中铜箔占材料成本的15%。 钠离子电池中铝箔替代铜箔后,材料成本将会减少10%左右。 看完这些数据,是不是意味着企业可以增加更多的利润空间。 前期我也说了钠离子电池与锂电池相比还是有差距的,这种差距只是局限在某些实际应用范围,单从可替换的应用范围来说,2025年国内钠离子电池潜在应用场景的需求量为123GWh,以磷酸铁锂电池价格计量,对应537亿元左右的市场空间。 从市场空间到应用效果,再到生产成本,再到资源储量丰富。 这些因素都会加速钠替锂的时间周期。 因此钠离子电池势必会成为下一个投资的风口!在这里整理出一些布局钠离子电池的企业: (1)布局钠离子电池技术的公司,如宁德时代、鹏辉能源、圣阳股份、中国长城、欣旺达。 (2)布局钠离子电池材料技术的公司,如负极材料企业翔丰华;正极材料企业容百 科技 ;铝箔企业鼎胜新材、南山铝业、明泰铝业、万顺新材。 (3)钠资源公司,中盐化工、南风化工、百合花。