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宁德时代：钠离子电池 可满足400公里以下车型

时间:2022-12-09 08:33来源:电动汽车观察家 作者:王凌方
点击: 次

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在碳酸锂价格居高不下的情况下，钠离子电池的发展备受瞩目。
11月29日，钠离子电池产业链与标准发展论坛上，业内企业对钠离子电池的现状及前景进行了分享。
论坛上，宁德时代研究院副院长黄起森表示，钠离子电池普遍只能满足续航400公里以下的车型需求。不过，通过AB电池结构，钠离子电池可以满足续航500公里的车型需求，有望覆盖纯电动乘用车65%左右的市场。
中国工程院院士陈立泉认为，随着产业链的完善，技术成熟度的提高和规模效应，钠离子电池的成本有望低于磷酸铁锂电池20%以上。
佰思格预测，到2030年，钠离子电池市场规模将超过2000亿元；2040年，或达到万亿规模。
01
2024年有望超过磷酸铁锂能量密度
中科海钠是中国较早布局钠离子电池的企业，由中国工程院院士陈立泉带领团队创立，有着相当深厚的技术和人才储备。
北京中科海钠科技有限责任公司李树军介绍了企业产品的进展。
扣除首次效率的有效容量后，目前正极材料大概是130mAh/g，负极大概是320 mAh/g与磷酸铁锂电池相比还有一定差距。
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能量密度方面，李树军体积能量密度作为关键指标进行对比。因为在储能领域，体积能量密度更为重要、有效性更高。
磷酸铁锂的体积能量密度目前大概是360Wh/L，钠离子电池为280Wh/L，计划2023年提升到330Wh/L，2024 年与现在磷酸铁锂电池能量密度水平相当，未来也能够再超过这个水平。
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宁德时代给出了比较明确的能量密度数据和发展目标。宁德时代2021年发布的第一代钠离子电池产品，能量密度突破160Wh/kg；第二代的钠离子电池产品能量密度将达到200Wh/kg。
循环寿命是钠离子电池的优势。钠离子电池目前循环大概在3000-4000次的水平。李树军表示，随着材料和电池的量产，以及材料和电芯的稳定性、杂质的含量的有效改善。循环次数提升到 6000次是比较快的，之后可以逐步提升到 8000 次和10000次。
不过，李树军也坦言，循环寿命的提升跟能量密度提升并不完全同步。一般来说，能量密度高的电芯循环寿命会低一些，循环寿命高的电芯能量密度也会稍微低一些。
02
储能和车用前景巨大
正因为钠电具备低温性能好、化学结构稳定、更加安全的特点，在上车前，储能将是其重要应用领域。
（1）储能：钠电早期发展比锂离子更快
当然，储能作为下个万亿市场的代表，钠离子的发展空间同样巨大。
根据中关村储能产业技术联盟的预测， 保守场景下，2026 年新型储能总装机将达到 48.5GW， 五年复合年均增长率为 53.3%。理想场景下，总装机将达到 79.5 GW，复合年增长率为 69.2%。
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在中关村储能产业技术联盟唐亮看来，未来钠离子电池在储能上的应用可能会比锂离子电池前期走过的路径更快。
政策上，早早开了口子。2022 年年初，国家发改委、国家能源局印发的十四五新型储能发展实施方案中明确提到，要推动多元化的技术开发，开展钠离子电池等储能技术，研发新一代高能量密度储能技术，开展不同技术路线的分类试点示范，研究开展钠离子电池、 固态锂离子电池等新一代高能量密度储能技术试点示范。
钠离子电池的应用是重要一笔。
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宁德时代的黄起森非常看好其在储能领域的发展。他认为，钠电在系统存储上有更大的空间可以进行结构精简，存储率有望突破80%，成本会进一步降低，更好地适配碳中和背景下不断细分的市场需求。
当然，由于成本优势和低温性能的优势，决定了钠电将更有机会用于千亿级的铅酸市场，在乘用车的细分市场和全天候的储能市场都有一席之地。
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（2）乘用车：钠锂混搭可覆盖65%左右市场
车用领域也是宁德时代非常关注的方向。具体到乘用车应用方面，黄起森认为，钠离子电池可以满足续航 400 公里以下的车型需求。再加上宁德时代所创的AB电池技术，通过锂钠混搭优势互补，进一步提高电池系统的能量密度。“钠离子电池的应用有望可以扩展到500公里续航的车型范围，因此会面向65%左右的市场，应用场景非常广阔。”
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中科海钠在产品方面布局的是圆柱和方形电芯。
具体来看，中科海钠的小圆柱26700，从3Ah起步，可快速地提升到 3.5—4Ah，寿命大概在 3000-5000 次，主要应用在小动力、小储能领域。
中等尺寸的圆柱，中科海钠的圆柱32140，大概从12Ah起步，后续快速提升到15Ah。未来还有46系列的圆柱和60系列的圆柱，单体容量大概在30Ah和50Ah，寿命也是3000-5000 次。
李树军认为，中大型圆柱是未来圆柱的主力形态，有比较广泛的应用，除了小动力和小储能之外，像 A00 级的乘用车、户用储能、工商业储能方面，可能都是未来的主力产品。
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方形电芯方面，中科海纳的小方形是27*148系列，通用性较强，主要用于小型储能，包括启动电源。60*160的产品更多适合于家庭储能、工商业储能、通信领域的备用电源。
大方形电池，最常见的是72*173*207，磷酸铁锂电池中广泛用于电力储能。钠离子电池可能从240Ah起步，后续提升到280Ah或者300Ah，循环寿命5000-8000次，未来提升到10000次以上。主要用于大型的电力储能、工业车辆和商用车等领域。
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李树军认为，产品形态方面，对应于磷酸铁锂电池，中/大尺寸的圆柱和方形电芯是主流方向。
国家政策也大力支持钠离子电池的发展。2021 年 4 月，国家发改委和能源局发布的关于推动新型储能发展的指导意见中，列入了钠离子电池，是我国最早支持钠离子电池发展的文件。随后政府出台了诸多支持政策。
无论电池企业、材料企业都对钠离子电池产业寄予厚望。
目前，国内主要电池企业和材料企业都在钠离子领域有所布局。除了中科海纳、宁德时代，浙江钠创、振华新材、容百、当升和成都佰思格等企业都有布局。
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佰思格更是大胆预测，到2040，钠离子电池市场将超过万亿规模。
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从成都佰思格科技有限公司李响展示的钠离子电池发展路线图上可以看到，他们预测，到2023年，钠离子电池市场规模超过30亿元；2025年将超过500亿元，可以部分替代铅酸电池，应用在通信备电、数据中心备电和电动自行车领域；到了2030年市场规模会超过2000亿元，部分替代锰酸锂电池，在低速车上率先应用；2040年前在电力储能和部分动力电池领域应用，替代磷酸铁锂电池。
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 钠离子电池 宁德时代
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