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机械网-宁德时代押宝钠电池背后:中美欧争相布局,曾毓群导师也在搞_0

发布时间:2021-10-22 12:07:25 阅读: 来源:海水缓蚀剂厂家
机械网-宁德时代押宝钠电池背后:中美欧争相布局,曾毓群导师也在搞_0

宁德时期又放大招了!?

5月21日,宁德时期董事长曾毓群表示,将于2021年下半年发布钠电池。作为全球锂电池行业的老大,宁德时期的这1消息引发了广泛关注,也将人们的视野吸引到了较为陌生的";钠电池"身上。

1直以来,锂电池凭仗着能量密度高、充放电速度快、使用循环次数多等优势,在很多产业都得到了广泛利用。特别是车载动力电池方面,目前市场上的主流纯电汽车几近都搭载3元锂或磷酸铁锂电池。

但是,随着搭载锂电池的纯电汽车产量延续增加,锂电池产业诸如核心原材料储量低、开采难度大、3元锂电池有1定的安全隐患等局限性逐步显现了出来,人们已开始寻觅锂电池的替换品了。

钠电池就是锂电池的替换品之1,相比之下,钠电池的核心原材料储量更高、开采难度更低,原材料本钱自然也就更低。另外,钠电池在面对挤压、穿刺等情形时的安全性也更好。

那末";钠电池"究竟是怎样1种产品?与目前主流的3元锂电池相比具有怎样的优缺点?国内外又有哪些企业在研发这类电池呢?

1、钠电池更便宜更安全惋惜能量密度低

钠电池是1种以钠离子为电荷载体的电池,通过钠离子在正负极间插入和分离来实现电池的充放电。钠电池的工作原理本质上和锂电池1样,只是电荷载体不同。

钠电池的正极材料主要包括钠过渡金属氧化物、钠过渡金属磷酸盐、钠过渡金属硫酸盐、钠过渡金属普鲁士蓝类化合物等几大类;负极材料主要包括软碳、硬碳、过渡金属氧化物等;电解液成份跟锂电池的电解液成份差别不大,只是把锂离子改成钠离子。

其他诸如中间隔膜成份、封装工艺等方面,钠电池与锂电池并没有本质区分。

相比锂电池,钠电池的1大优势就是本钱低。钠电池需要的钠元素不但储量丰富、价格低廉,而且获得渠道更多、开采难度更低。就像曾毓群所说:";氯化钠(价格)炒不起来,盐很多。"

而且,钠电池在架构、封装工艺上与锂电池高度类似,本来生产锂电池的工厂没必要经过大的改动就可以直接进行钠电池的生产,也就是说钠电池取代锂电池这1改变的本钱也不会太高。

钠电池的另外一大优势是安全性高。在国外1科研团队对由TiamatEnergy制造的18650圆筒型钠离子电芯进行的针刺测试中,钠电池在外壳被刺穿10分钟后,内部温度的最高值也只在130℃左右。团队也对由NovasisEnergies制造的软包型钠离子电芯进行了针刺测试,全部进程中没有肉眼可见的明火出现。▲钠电池安全性测试进程

钠电池没能取代锂电池的主要缘由是能量密度还不够高。目前,市场上钠电池的电芯能量密度普遍在100~150Wh/kg。而主流的车规级动力电池中,3元锂电池的电芯能量密度已能到达250Wh/kg左右。磷酸铁锂电池的电芯能量密度稍低得了癫痫要吃一辈子药吗,但也有180Wh/kg左右。

不过,在纯电汽车产量不断增加确当今,很多企业都意想到储量低、开采难的锂恐怕不能支持企业长远发展,纷纭选择投身钠电池的研发。

2、欧美企业起步较早已有多家拿出成品

目前钠电池产业中,来自欧美的企业数量较多,实力也相对较强。

比如来自英国的Faradion公司,这家公司成立于2011年,致力于开发钠离子技术并将其推向市场。2015年,Faradion与WilliamsAdvancedEngineering和牛津大学合作,展现了世界上第1种由钠电池供电的电动自行车。另外,在2020年1月,该公司还参与了由英国创新基金会资助的可再生能源低本钱存储项目,以展现钠离子技术在太阳能存储中的利用。▲Faradion推出的车规级钠电池供电模块

来自法国的TiamatEnergy公司是法国CNRS研究实验室的衍生产品,也是钠电池领域的先行者。其技术在过去8年中得到了发展,并在第1轮融资中筹集了500万欧元(约合3890万元人民币)。该公司还是法国政府成立的汽车研究与移动性指点委员会(CORAM)的1部份,该委员会以支持汽车领域全面发展为目标。

TiamatEnergy已与塑胶产品公司plasticOmnium展开了合作,前者的18650圆筒钠电池将被后者改造成于车辆的48V钠电池组,并提供给所有汽车制造商。▲TiamatEnergy推出的18650圆筒钠离子电芯

来自美国的NatronEnergy也在钠电池领域有较强的实力,他们开发了1种新的工艺,用常见于染料中的普鲁士蓝来制造阴极和阳极。这类材料的本钱虽低,但它的化学结构非常善于吸收和释放钠离子,有益于提高钠电池的充放电效力。而且,普鲁士蓝电极的使用寿命也比碳基和金属基电极长,使用寿命最高可达5万次。▲NatronEnergy推出的钠电池

3、中国企业不甘落后曾毓群导师也在研发

中国在钠电池领域的发展也其实不落后,目前也有多家企业开发出了可利用于多个领域的钠电池产品。

除宁德时期外,浙江安力能源也已在钠电池领域获得了1些成果白癜风能吃虾吗。这家公司是超威团体和美国通用电气公司共同成立的1家合资公司,致力于钠-氯化镍(简称钠盐电池)的研发、生产和销售,目前公司的主力产品之1:T126型钠镍电池包的能量密度已做到102Wh/kg(电芯能量密度未提供)。▲浙江安力能源T126型钠镍电池包

中科海钠是国内钠电池领域的又1先头企业,它的技术团队由中国工程院院士陈立泉、中国科学院物理研究所研究员胡勇胜等人领导。值得指出的是,中国工程院院士陈立泉正是曾毓群的博士生导师。

通过量年努力,中科海钠已成长为国际少有的、具有钠离子电池核心专利与技术的电池企业之1。

比如,为了下降钠电池本钱,科研团队研发了铜基钠离子层状氧化物正极材料和无烟煤基负极材料。如果用户有需求,中科海钠也能提供电解液、钠盐等产品,且支持定制。

同时,中科海钠也充分斟酌到了电池生产线转型的问题,在钠电池设计进程中充分斟酌到了产品与原本的锂电池工厂的适配度。胡勇胜表示,中科海钠科技已通过锂电池生产线制造了数万个钠电池产品,目前他们的钠离子电芯产能最高可达30万只/月,产品包括圆筒形电芯和软包型电芯。▲中科海钠推出的低速电动车用钠电池组

结语:高能量密度钠电池或可替换锂电池

随着便携式电子装备和电动汽车的迅速发展,锂离子电池的生产已到达空前的范围。所有主要的锂电池制造商都在不断扩大生产能力,以满足日趋旺盛的市场需求。

但是,锂其实不是1种丰富的元素,其在地壳中的含量仅为0.0065%。它还散布不均,其中约70%散布在南美。如果人类放任锂电池产业";蛮横生长",该产业可能在几10年内便由于锂元素枯竭而不能不衰落。

钠元素的化学性质与锂元素有较高的类似性,也很合适作为电池材料使用,而且它的储量更高、开采难度更低、价格也更便宜。

多家欧美企业早早意想到了锂电池的局限与钠电池的发展前景,已给出了钠电池领域的产品和技术。1些中国企业也不甘落后,特别是中科海钠科技,通过量年的自主研发,在钠电池正负极材料方面都具有了自己的核心科技。

不但如此,中科海钠科技还在钠电池设计进程中充分斟酌到了产品与原本的锂电池工厂的适配度,并亲身使用锂电池生产线制造了钠电池且取得了成功。

当下,钠电池还没有取代锂电池并成为电动车辆动力电池的首选,主要缘由是钠电池的能量密度还不够高。

钠电池的电芯能量密度常常在100~150Wh/kg之间,而磷酸铁锂电池的电芯能量密度在180Wh/kg左右,3元锂电池的电芯能量密度更是到达了250Wh/kg左右。也就是说,当前水平的钠电池恐怕很难满足高动力、长续航车辆的需求。

但是,钠电池优势和锂电池行将面临的窘境都是不争的事实。假以光阴,人们通过努力,显著提升了钠电池的能量密度,补齐了钠电池的短板,钠电池的优势将会大放异彩,成为锂电池的最好替换品维生素D3软胶囊

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