近日，国内动力 电池 龙头 宁德时代 新能源 有限公司(以下简称“ 宁德时代 ”，300750.SZ)在互动平台上回答投资者提问时称，正致力推进 钠离子电池 在2023年实现产业化。 9月16日，澎湃新闻记者从知情人士处了解到，所谓 钠离子电池 的产业化，不仅包括 电池 的量产，还包括上游产业链的建成。而在 宁德时代 预计于明年投产的 钠离子电池 中，既有用于电动汽车的钠离子动力 电池 ，也有用于 储能 电站的钠离子 储能 电池。 据了解，钠离子电池是一种依靠钠离子在正负极间移动来完成充放电的二次电池，其电池工作原理与锂离子电池相似。充电时，钠离子从正极脱出，经过电解质嵌入负极；放电时相反。 在全球范围内，钠离子电池技术的研究可追溯到上世纪70年代，甚至略早于锂离子电池，但在20世纪90年代，锂离子电池由于其更优异的性能成功商业化。钠离子电池的发展一度沉寂，2010年以来，伴随着锂资源的紧缺、锂离子电池的安全问题，钠离子电池又再度登上舞台。 2021年7月29日，宁德时代发布了其第一代钠离子电池，据公司在发布会中介绍，电池电芯单体能量密度达到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。宁德时代表示，第二代钠离子电池电芯单体能量密度将突破200Wh/kg。 澎湃新闻记者从多位业内人士处了解到，跟锂离子电池相比，在能量密度方面，钠离子电池并不太占优势，目前三元 锂电池 的电芯单体能量密度能达到200—350 Wh /kg， 但钠离子电池在低温性能、快充、安全性方面理论上更为优异。 而钠离子电池的突出优势更表现在原料成本方面。钠元素在地壳元素含量中排名第六，相对于稀缺的锂资源，可谓丰富。国内电池用碳酸锂平均价格从2020年的约4万元/吨涨至目前的约50万元/吨，而工业碳酸钠的平均价格常年处于3000元/吨以内的水平。 此外，钠离子电池正负极集流体可用铝箔，而由于铝制集流体在低电位下易与锂发生合金反应，因此锂离子电池的负极只能用价格更昂贵的铜箔。 中国化学 与物理电源协会秘书长刘彦龙在接受澎湃新闻记者采访时称，从理论上而言，钠离子电池相较于锂离子电池材料成本能够下降约30%左右。 而在制造工艺方面，宁德时代表示，钠离子电池可以实现与锂离子电池生产设备、工艺兼容，产线可进行快速切换，完成产能快速布局。在电池系统集成方面，宁德时代开发了AB电池解决方案，可实现钠离子电池与锂离子电池的集成混合共用。 负极硬碳材料或率先产业化 不过，刘彦龙对澎湃新闻记者表示，“目前钠离子电池的各种材料主要以各研发企业自主开发为主，实际成本仍然比锂离子电池高，需要产业化发展，降低配套材料的制造成本。” 在业内人士看来，钠离子电池对电池的正负极材料、电解液材料提出了更高的要求，这也成为其产业化迟迟未能实现的原因。 国内资讯公司DeepTech的报告指出，一方面，相较于锂离子，钠离子质量和半径更大，离子扩散速率较低，反映在电池性能上，电池的理论容量和反应动力学特征较为逊色，需要正极材料的改性实现。目前，层状氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类化合物是钠离子正极材料的三种主要发展方向。 另一方面，尽管钠离子电池内阻较大，短路时瞬间放热量较锂离子电池少，温升较低，在安全性方面有先天优势。但钠离子电解液易燃，负极钠枝晶生长容易导致短路，这些安全问题需要由负极材料和电解液材料予以解决。目前钠离子电池的负极材料主要有无定形碳(硬碳，软碳)、合金类、过渡金属氧化物等。 在钠离子电池的材料选用上，据宁德时代研究院副院长黄起森博士此前介绍，宁德时代采用了克容量较高的普鲁士白材料(普鲁士白属于普鲁士蓝类化合物中的一种，由于钠含量高而呈现白色，称为普鲁士白)作为正极材料，对材料体相结构进行电荷重排，解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减这一难题。在负极材料方面，宁德时代开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料，其具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性。 电解液方面，宁德时代表示，其开发了适配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。 但这些材料的规模化制备目前仍然面临不小挑战。以正极的普鲁士蓝材料为例，DeepTech的报告指出，目前普鲁士蓝材料通常以共沉淀法制备，在实现规模化制备前，需要解决这一制备方法带来的结晶水和结构缺陷、生产效率低下的问题。 而据 中金公司 分析，负极的硬碳材料更有望率先实现产业化突围。硬碳是一种即使在2800摄氏度高温以上也难以石墨化的碳。但硬碳材料也存在首次库伦效率(量化 锂电池 负极材料的一个性能指标，即电池在首次充放电循环中放电容量与充电容量的比值)低、长循环稳定性不高和压实密度低的问题。低库伦效率将严重影响电池容量，需要通过结构设计、阳离子掺杂、表面功能化和预钠化等手段予以改善。 钠离子电池于宁德时代的意义何在？ 9月16日A股收盘时，宁德时代股价报收410.00元，跌1.05%，市值为10005亿元，当日其市值一度跌破万亿红线。而自8月24日至目前的16个交易日，宁德时代的股价处于单边下行状态，股价由524元每股一路跌至目前水平，跌幅达21.8%，市值蒸发约3400亿元。 在业内人士看来，从时间线来看，宁德时代股价的大幅下跌与美国联邦政府8月中旬通过的《通货膨胀削减法案》不无关系。…
阅读更多（Read More）
