宁德时代发布钠离子电池，2023年形成基本产业链

7月29日，宁德时代发布了第一代钠离子电池。尽管第一代钠离子电池的量密度略低于目前的磷酸铁锂电池，但是，常温下15分钟充电80%的快充能力，零下20摄氏度低温90%的放电保持率，让它能够适用高寒地区高功率等多种应用场景。同时，在制造工艺方面，钠离子电池可以与目前的锂离子电池制造工艺和设备相兼容。
目前，第一代钠离子电池电芯单体能量密度160Wh/kg ，而下一代钠离子电池密度将突破200Wh/kg 。宁德时代已经开始进行钠离子电池的产业化布局，计划于2023年形成基本产业链。

文章图片
第一代研发达到全球领先水平
“第一代钠离子电池电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg ，这是目前全球最高水平。 ”宁德时代研究院副院长黄起森介绍道，钠的化学性质、电池工作原理和锂非常相似，同时，它还具有资源丰富、热稳定性强等优点，对钠离子电池的研究可以追溯到19世纪，而宁德时代的第一代钠离子电池，克服了行业长久以来面临的关键问题。
在正极材料方面，宁德时代解决了材料在循环过程中容量快速衰减这一世界性的难题，使创新的材料具备了产业化的条件。在负极材料方面，由于钠离子无法像锂离子一样在石墨层间自由的穿梭，宁德时代开发了能够让大量的钠离子存储和快速通行，具有独特孔隙结构的硬碳材料，这种硬碳材料克容量可达350mAh/g以上，还具备优异的循环性能，从而实现整体性能指标与现有的石墨是相当的。 “在电解液方面，我们还开发了适配这样的正极负极材料的新型独特电解液体系。在制造工艺方面，可以与目前的锂离子电池制造工艺和设备相兼容。 ”
基于以上的些技术创新和突破，宁德时代开发的第一代钠离子电池，电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg ，这是目前全球最高水平；在常温下充电15分钟电量就可以达到80% ，具备了快充能力；在零下20°C低温的环境下，仍然有90%以上的放电保持率；同时在系统集成效率方面，也可以达到80%以上。
“它本着优异的热稳定性，已经超越了国家动力电池强标的安全要求。总体来看，第一代钠离子电池的能量密度略低于目前的磷酸铁锂电池，但是，在低温性能和快充方面具有明显的优势，特别是在高寒地区高功率应用场景。 ”

文章图片
锂-钠电池集成系统
钠离子电池在低温性能、快充以及环境的适应性等方面拥有独特的优势，与锂离子电池相互兼容互补。然而，能量密度仍然是钠离子电池现阶段的短板，为了发挥出了它高功率、低温性能的优势，在电池系统集成方面，宁德时代开发了AB电池解决方案，可以实现钠离子电池与锂离子电池的集成混合共用。
“将钠离子电池与锂离子电池同时集成到同一个电池系统里，将两种电池按一定的比例和排列进行混搭、串联、并联集成，通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制，实现取长补短。 ”黄起森解释道，这样的锂-钠电池系统，就能适配更多应用场景。正如曾毓群所说：“多元化的技术路线也是我们这个产业长期稳定发展的重要保障。 ”
进入TWh时代，如同30年前的锂离子电池，钠离子电池将开辟出一条新的商业化电池路线。围绕产业链部署创新链，围绕创新链布局产业链，宁德时代已经开始进行钠离子电池的产业化布局，计划于2023年形成基本产业链。