钠离子电池优势突出 或开启部分锂电替换

作者: | 发布日期: 2021 年 08 月 03 日 9:45 | 分类: 产业资讯

7月29日,宁德时代在线上视频发布会中正式公布了其第一代钠离子电池技术,该电池一经推出便引起市场极大的反响。其中,电池结构端,除隔膜可以与现有的锂离子体系兼容外,其余正极,负极,电解液等部分均有不同程度的改变。

据宁德时代发布会公布的电池性能信息来看,这款电池可谓亮点颇多:

为能量密度,据宁德时代数据显示,其第一代钠离子电芯的单体能量密度将达到惊人的160Wh/kg,为全球最高水平,相对于当前钠离子电池行业普遍能量密度的120-130wh/kg提升了约30%。

优异的快充性能,该电池在常温下快充15分钟能够充至电量的80%,同时低温性能优异,在零下20度的低温环境下,同时热稳定性优异,容量保持率在90%以上。

该电池的系统集成效率可达80%以上,同时可以与锂离子的电池混合通用,将两种不同的电池混搭,串联,并通过BMS实现精准控制。

制造工艺:当前钠离子的制造工艺锂离子电池类似,其设备可通用。同时,这一数据已经接近当前磷酸铁锂的能量密度水平,远超铅酸电池的50wh/kg。

我们认为,钠离子电池在未来或将应用到如下场景:

两轮车电池端:目前宁德时代发布的钠离子电池虽然远超行业平均水平,不过距离磷酸铁锂与三元锂电池仍有一定的差距,在其能量密度获得突破性进展之前,在汽车端较难进行大规模应用。不过对于主要定位于进行中短距离移动,且终端客户对价格极为敏感的两轮车电池而言,钠离子电池或许是一个不错的选择。一方面,钠离子电池因其本身材料原因,主要材料之一的钠在地壳中丰度为2.75%,远高于0.0065%的锂元素,原料便宜易得,这也使得其一旦进行大规模产业化之后,成本将有望比磷酸铁锂还要低20%,此外,由于宁德时代集成系统的特性,其钠离子电池可以在BMS的精确控制下与锂离子电池混合搭配使用,使电池包达到能量密度与成本的平衡,双因素叠加,降低电池制造成本。另一方面,虽然钠离子电池160wh/Kg的能量密度相较锂离子电芯仍稍显不足,不过却远高于当前两轮车电池中主流铅酸电池的50wh/Kg,此外2000周左右的循环性能,安全性能方面也足以满足两轮车的使用需求。

高纬度地区使用场景:锂离子电池由于其自身特性原因,在寒冷的场景下极易发生活性降低,内部化学反应速率变慢,容量保持率大幅降低的情况,目前市场上虽然也有厂商针对锂离子的低温性能进行改进优化,不过普遍成本较高,这也在很大程度上限制了锂离子电池在高纬度地区的应用与发展,而据数据显示,钠离子电池在-20℃的环境下仍有90%的放电容量保持率,在-38℃仍可以正常使用,同时无需进行特殊优化,成本也将得到有效的控制,该特性在一定程度上拓宽了电池的使用场景,填补该领域的空白。

储能领域:此前储能领域如5G基站等多数采用铅酸电池,但由于钠离子电池兼具能量密度高,循环寿命长,安全性能高,成本较低等优点,使其在全生命周期成本的角度优于铅酸电池,成为优质替代品,同时其具有的优秀低温性能与混搭特性可让厂商依据当地的温度环境,发电量用电量,使用场景等进行灵活的选择。

换电领域:在当前国家大力发展换电模式,各大车企也多有向该方向布局的情况下,钠离子具有的低成本的特性在一定程度上可以降低换电站的建设成本,在总投资不变的情况下提高换电站平均电池储备量,同时其相对锂离子电池更为优秀的快充性能缩短充电所耗时间,提高电池的周转率与换电站的日服务能力,便于厂商缩短投资回收期,加快换电服务进程。而这一点对于两轮车换电领域也是同样适用。

当前,钠离子电池虽然还仍处于产业化初期阶段,不过就目前宁德时代公布的信息而言,钠离子电池优点较为突出,虽然其能量密度与锂离子电池仍有一定的差距,暂时无法应用到对能量密度要求较高的新能源汽车领域,不过其具有的成本优势,快充性能,低温性能等使其可以与锂离子电池实现差异化定位,在两轮车,储能,换电,及部分高纬度场景实现对锂离子电池的部分替代。

来源:今日有色

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