鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：637次 | 2021年10月08日
風(fēng)口上的鈉離子電池，能否再造一個(gè)寧德時(shí)代？
國(guó)內(nèi)最大的新能源科技公司寧德時(shí)代（330750.SZ）進(jìn)入2.0時(shí)代。
七月二十九日下午，在寧德時(shí)代首場(chǎng)線上公布會(huì)上，董事長(zhǎng)曾毓群公布了第一代鈉離子電池。與此同時(shí)，寧德時(shí)代的市場(chǎng)定位也發(fā)生了歷史性的轉(zhuǎn)變，在寧德時(shí)代的最新簡(jiǎn)介中，“鋰離子電池研發(fā)制造公司”的身份，正式變成了“新能源創(chuàng)新科技公司”。
曾毓群認(rèn)為，“碳中和”催生了萬(wàn)億瓦時(shí)級(jí)的電池需求，新的應(yīng)用場(chǎng)景不斷出現(xiàn)，給了不同技術(shù)施展的舞臺(tái)，多元化的技術(shù)路線將是未來(lái)電池行業(yè)的主旋律。
按照寧德時(shí)代規(guī)劃，完整的鈉離子電池產(chǎn)線將在2023年前建成投產(chǎn)，第一代鈉離子電池單體能量密度為160瓦時(shí)每千克；第二代鈉離子電池能量密度可攀升至200瓦時(shí)每千克。同時(shí)，鈉/鋰離子電池的混合電池包也將面向商業(yè)化，滿足更豐富的市場(chǎng)需求。
鈉離子電池究竟是什么？
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
橫空出世的鈉離子電池，看似迷霧重重，其實(shí)稱(chēng)不上新技術(shù)，理解鈉離子電池，完全可以用套用理解鋰離子電池的方式。
在化學(xué)元素周期表上，鈉和鋰的位置極其接近，這也意味著兩者有非常相似的化學(xué)性質(zhì)。事實(shí)上，鈉離子電池的工作方式與鋰離子電池高度相似，都是通過(guò)金屬離子在正負(fù)極之間嵌入、脫出來(lái)實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移。因此，鈉離子電池的組成，也同樣由正極、負(fù)極、隔膜、電解液四大原材構(gòu)成。
不同的是，鈉離子電位比鋰離子高，且在體積上較鋰離子更大，這意味著鈉離子電池在材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)性能上要求更為嚴(yán)苛。簡(jiǎn)單來(lái)講，即是鈉離子電池在能量密度和循環(huán)壽命上不如鋰離子電池，這也使得鋰離子電池在全球風(fēng)生水起時(shí)，幾乎同步開(kāi)始研發(fā)的鈉離子電池卻始終無(wú)法商業(yè)化。
盡管有著世界性的技術(shù)難題，但鈉電池的優(yōu)點(diǎn)也十分明顯，相較于稀缺且昂貴的鋰元素，鈉在自然界隨處可見(jiàn)，在全球能源變革下，鈉離子電池極具潛力，同時(shí)，鈉離子電池低溫性能出色，有著更為廣闊的使用范圍。
尋找打破短板的材料體系，是所有鈉離子電池研究者的主攻方向。寧德時(shí)代也正是在材料體系上率先取得重要突破，才使得鈉離子電池從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)線。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
寧德時(shí)代研發(fā)的第一代鈉離子電池電芯單體能量密度達(dá)160瓦時(shí)每千克；常溫充電15分鐘，電量可充至80%以上，更為重要的是，在零下20攝氏度的低溫環(huán)境中，仍擁有90%以上的放電保持率。
AB電池
與此同時(shí)，寧德時(shí)代還在電池系統(tǒng)上，獨(dú)創(chuàng)AB電池包模式，即電池包中即含有鈉離子電池，又含有鋰離子電池，這對(duì)BMS系統(tǒng)（電池管理系統(tǒng)）提出了極高的要求。但效果也十分顯著，平衡了鈉離子電池和鋰離子電池優(yōu)缺點(diǎn)的新型電池，不再有明顯短板，可以滿足更多遠(yuǎn)的市場(chǎng)需求。
寧德時(shí)代預(yù)計(jì)，在2023年前，鈉離子電池將基本形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，正式成為多元能源體系中的一部分。
風(fēng)口上的核心技術(shù)
有著顯著優(yōu)缺點(diǎn)的鈉離子電池，其應(yīng)用場(chǎng)景也十分明確，單體能量密度為160瓦時(shí)每千克的第一代鈉離子電池，將重要應(yīng)用在儲(chǔ)能、兩輪電動(dòng)汽車(chē)和微型電動(dòng)汽車(chē)上；能量密度攀升至200瓦時(shí)每千克的第二代鈉離子電池，進(jìn)一步提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，磷酸鐵鋰、三元鋰等電池形成多元互補(bǔ)。
硬碳
而且由于成本和低溫性能，鈉離子在儲(chǔ)能領(lǐng)域的有著充分的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，而儲(chǔ)能正是碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下，最耀眼的產(chǎn)業(yè)風(fēng)口之一，儲(chǔ)能之有關(guān)清潔能源的意義，如同湖泊之于江河。據(jù)測(cè)算，到2030年我國(guó)大部分地區(qū)光儲(chǔ)結(jié)合可實(shí)現(xiàn)平價(jià)，儲(chǔ)能市場(chǎng)空間可達(dá)1.2萬(wàn)億以上。
儲(chǔ)能的風(fēng)口毋庸置疑，但目前行業(yè)的儲(chǔ)能的手段卻并不如意，安全、長(zhǎng)壽、低價(jià)、大規(guī)模的儲(chǔ)能技術(shù)仍然不及預(yù)期，僅僅依靠鋰離子電池，無(wú)法滿足快速擴(kuò)張的儲(chǔ)能市場(chǎng)。
歷史也證明，大多數(shù)情況下，產(chǎn)業(yè)只有形成多層次、多類(lèi)型、多元化的模式，才具備可持續(xù)發(fā)展的市場(chǎng)邏輯。有關(guān)單一又巨大的電池市場(chǎng)，鈉離子電池的技術(shù)突破正當(dāng)其時(shí)。
七月十五日，國(guó)家發(fā)改委、能源局聯(lián)合公布《有關(guān)加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》中也指出了多元技術(shù)發(fā)展的必要性：“新型儲(chǔ)能是支撐新型電力系系統(tǒng)等重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備，在推動(dòng)能源領(lǐng)域碳達(dá)峰碳中和過(guò)程中發(fā)揮顯著用途，要加快飛輪儲(chǔ)能、鈉離子電池等技術(shù)開(kāi)展規(guī)?；囼?yàn)示范?！?/p>
國(guó)家層面對(duì)鈉離子電池的扶持，也從另一角度論證了鈉離子電池，在風(fēng)口之上的無(wú)限想象空間。
能否再造一個(gè)寧德時(shí)代？
毫無(wú)疑問(wèn)，鈉離子電池有著廣闊的應(yīng)用前景，但就現(xiàn)階段而言，還稱(chēng)不上完全成熟的產(chǎn)品，由于全新的正負(fù)極材料，目前市場(chǎng)上，還沒(méi)有形成完整的鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈，要在兩年內(nèi)，從無(wú)到有建立起完備的上下游產(chǎn)業(yè)鏈并非易事。
產(chǎn)線兼容及產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)劃
慶幸的是，由于鈉離子電池和鋰離子電池的相似性，除正負(fù)極外，電解液與鋰電相似度較高，隔膜更是可以直接實(shí)現(xiàn)兼容；生產(chǎn)工藝上也幾乎是無(wú)縫銜接，可直接使用鋰離子電池生產(chǎn)設(shè)備。這意味著，鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化可直接復(fù)制甚至嫁接成熟的鋰離子電池工業(yè)化體系。
據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)近日公布的《新能源展望》年度報(bào)告，預(yù)計(jì)2030年交通和儲(chǔ)能對(duì)鋰離子電池的需求將激增至5.9太瓦時(shí)(1太瓦時(shí)等于10億千瓦時(shí))，而整個(gè)2020年，鋰離子電池產(chǎn)量只有0.1太瓦時(shí)的量級(jí)，這意味著未來(lái)十年，電池產(chǎn)業(yè)鏈將有60倍的增量。
60倍增量中，會(huì)有有多少屬于鈉離子電池？這是一個(gè)充滿誘惑的問(wèn)題。盡管目前的鈉離子電池在產(chǎn)業(yè)成熟度和性能上還與鋰電有著一定差距，但技術(shù)向來(lái)充滿奇跡。
鋰離子電池在1991年被商業(yè)化的時(shí)候，誰(shuí)能想象短短三十年，鋰離子電池應(yīng)用場(chǎng)景已經(jīng)從最初的手機(jī)、電腦到現(xiàn)在的無(wú)人機(jī)、汽車(chē)、輪船等等，上天入地?zé)o所不在。而近十年，在旺盛市場(chǎng)需求下，鋰離子電池能量密度提升了3倍，成本下降了80%，循環(huán)壽命達(dá)到了16年。
曾毓群在公布會(huì)上表示，“電化學(xué)的世界就像能量魔方，未知遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于已知，我們將樂(lè)此不疲的探索其中的奧秘?！?/p>
技術(shù)的創(chuàng)造力遠(yuǎn)超想象。相較最初能量密度僅為100瓦時(shí)每千克的鋰離子電池，鈉離子電池?zé)o疑是站在更高的起點(diǎn)上。再造一個(gè)寧德時(shí)代，也不是完全沒(méi)可能。
