
作者 | 韩哲熙;编辑 | 张麟近年来,在锂离子动力电池市场势头正旺的同时,围绕着“新型电池”钠离子电池的新一轮军备竞赛也在展开。
例如锂电巨头宁德时代多次在公开平台表示要在2023年实现钠离子电池的产业化。
虽然各家公司还未真正意义上实现钠离子电池的规模量产,但钠离子电池的目标市场(储能与低速电动车)已经十分清晰,替代铅酸,补充锂电的市场定位成为行业共识。
钠与锂是同族元素,二者化学性质相似,钠离子电池与锂离子电池的构造也基本一致,均由正极、负极、电解液、隔膜等组成,其中正极材料有层状过渡金属氧化物、普鲁士蓝(白)类化合物、聚阴离子化合物三种主流技术路线,负极材料以硬碳和软碳为主。
钠离子电池产业转折发生在2010年后,彼时钠离子电池的研发取得进展,国内外钠离子电池的商业化进程开始提速,相关创业公司涌现,2017年国内第一家钠离子电池创业企业中科海钠注册成立。
一般认为,钠离子电池在今天能重新兴起主要是锂电池原材料价格飙升导致的。
锂离子电池虽然技术、产业成熟度高,但锂资源储量少且分布不均,美国地质勘探局调查数据显示,全球超过一半(约53%)的可开发锂资源储量集中在南美洲,中国作为动力电池制造大国只占14%。
相反,钠资源的储量丰富,是锂元素的一千多倍,且资源分布平均,在地壳和海洋中即可获得。
生意社最新数据显示,今年8月底,电池级碳酸锂的价格已涨至49.2万/吨,近乎去年年初价格的10倍,且可能全年维持高位。
原材料成本,再加上铝箔替换铜箔和负极成本,根据测算,钠离子成本较磷酸铁锂电池可以低30%左右。
因此,为缓解上游原材料价格上涨的压力和可能造成的战略资源威胁,在市场和政策两方面的助推下,钠离子电池商业化成为必然。
就性能特点而言,除成本优势外,钠离子电池还更加安全稳定,在高/低温环境下比锂离子电池有更好的性能表现。
目前主流钠离子电池厂商开发的一代产品能量密度区间为100-160Wh/kg,和磷酸铁锂的能量密度区间存在部分重合。
各化学体系电池性能指标对比 图片