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寧德時代：鈉離子電池 可滿足400公里以下車型

時間:2022-12-09 08:33來源:電動汽車觀察家 作者:王凌方
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在碳酸鋰價格居高不下的情況下，鈉離子電池的發展備受矚目。
11月29日，鈉離子電池產業鏈與標準發展論壇上，業內企業對鈉離子電池的現狀及前景進行了分享。
論壇上，寧德時代研究院副院長黃起森表示，鈉離子電池普遍只能滿足續航400公里以下的車型需求。不過，通過AB電池結構，鈉離子電池可以滿足續航500公里的車型需求，有望覆蓋純電動乘用車65%左右的市場。
中國工程院院士陳立泉認為，隨著產業鏈的完善，技術成熟度的提高和規模效應，鈉離子電池的成本有望低于磷酸鐵鋰電池20%以上。
佰思格預測，到2030年，鈉離子電池市場規模將超過2000億元；2040年，或達到萬億規模。
01
2024年有望超過磷酸鐵鋰能量密度
中科海鈉是中國較早布局鈉離子電池的企業，由中國工程院院士陳立泉帶領團隊創立，有著相當深厚的技術和人才儲備。
北京中科海鈉科技有限責任公司李樹軍介紹了企業產品的進展。
扣除首次效率的有效容量后，目前正極材料大概是130mAh/g，負極大概是320 mAh/g與磷酸鐵鋰電池相比還有一定差距。
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能量密度方面，李樹軍體積能量密度作為關鍵指標進行對比。因為在儲能領域，體積能量密度更為重要、有效性更高。
磷酸鐵鋰的體積能量密度目前大概是360Wh/L，鈉離子電池為280Wh/L，計劃2023年提升到330Wh/L，2024 年與現在磷酸鐵鋰電池能量密度水平相當，未來也能夠再超過這個水平。
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寧德時代給出了比較明確的能量密度數據和發展目標。寧德時代2021年發布的第一代鈉離子電池產品，能量密度突破160Wh/kg；第二代的鈉離子電池產品能量密度將達到200Wh/kg。
循環壽命是鈉離子電池的優勢。鈉離子電池目前循環大概在3000-4000次的水平。李樹軍表示，隨著材料和電池的量產，以及材料和電芯的穩定性、雜質的含量的有效改善。循環次數提升到 6000次是比較快的，之后可以逐步提升到 8000 次和10000次。
不過，李樹軍也坦言，循環壽命的提升跟能量密度提升并不完全同步。一般來說，能量密度高的電芯循環壽命會低一些，循環壽命高的電芯能量密度也會稍微低一些。
02
儲能和車用前景巨大
正因為鈉電具備低溫性能好、化學結構穩定、更加安全的特點，在上車前，儲能將是其重要應用領域。
（1）儲能：鈉電早期發展比鋰離子更快
當然，儲能作為下個萬億市場的代表，鈉離子的發展空間同樣巨大。
根據中關村儲能產業技術聯盟的預測， 保守場景下，2026 年新型儲能總裝機將達到 48.5GW， 五年復合年均增長率為 53.3%。理想場景下，總裝機將達到 79.5 GW，復合年增長率為 69.2%。
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在中關村儲能產業技術聯盟唐亮看來，未來鈉離子電池在儲能上的應用可能會比鋰離子電池前期走過的路徑更快。
政策上，早早開了口子。2022 年年初，國家發改委、國家能源局印發的十四五新型儲能發展實施方案中明確提到，要推動多元化的技術開發，開展鈉離子電池等儲能技術，研發新一代高能量密度儲能技術，開展不同技術路線的分類試點示范，研究開展鈉離子電池、 固態鋰離子電池等新一代高能量密度儲能技術試點示范。
鈉離子電池的應用是重要一筆。
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寧德時代的黃起森非常看好其在儲能領域的發展。他認為，鈉電在系統存儲上有更大的空間可以進行結構精簡，存儲率有望突破80%，成本會進一步降低，更好地適配碳中和背景下不斷細分的市場需求。
當然，由于成本優勢和低溫性能的優勢，決定了鈉電將更有機會用于千億級的鉛酸市場，在乘用車的細分市場和全天候的儲能市場都有一席之地。
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（2）乘用車：鈉鋰混搭可覆蓋65%左右市場
車用領域也是寧德時代非常關注的方向。具體到乘用車應用方面，黃起森認為，鈉離子電池可以滿足續航 400 公里以下的車型需求。再加上寧德時代所創的AB電池技術，通過鋰鈉混搭優勢互補，進一步提高電池系統的能量密度。“鈉離子電池的應用有望可以擴展到500公里續航的車型范圍，因此會面向65%左右的市場，應用場景非常廣闊。”
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中科海鈉在產品方面布局的是圓柱和方形電芯。
具體來看，中科海鈉的小圓柱26700，從3Ah起步，可快速地提升到 3.5—4Ah，壽命大概在 3000-5000 次，主要應用在小動力、小儲能領域。
中等尺寸的圓柱，中科海鈉的圓柱32140，大概從12Ah起步，后續快速提升到15Ah。未來還有46系列的圓柱和60系列的圓柱，單體容量大概在30Ah和50Ah，壽命也是3000-5000 次。
李樹軍認為，中大型圓柱是未來圓柱的主力形態，有比較廣泛的應用，除了小動力和小儲能之外，像 A00 級的乘用車、戶用儲能、工商業儲能方面，可能都是未來的主力產品。
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方形電芯方面，中科海納的小方形是27*148系列，通用性較強，主要用于小型儲能，包括啟動電源。60*160的產品更多適合于家庭儲能、工商業儲能、通信領域的備用電源。
大方形電池，最常見的是72*173*207，磷酸鐵鋰電池中廣泛用于電力儲能。鈉離子電池可能從240Ah起步，后續提升到280Ah或者300Ah，循環壽命5000-8000次，未來提升到10000次以上。主要用于大型的電力儲能、工業車輛和商用車等領域。
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李樹軍認為，產品形態方面，對應于磷酸鐵鋰電池，中/大尺寸的圓柱和方形電芯是主流方向。
國家政策也大力支持鈉離子電池的發展。2021 年 4 月，國家發改委和能源局發布的關于推動新型儲能發展的指導意見中，列入了鈉離子電池，是我國最早支持鈉離子電池發展的文件。隨后政府出臺了諸多支持政策。
無論電池企業、材料企業都對鈉離子電池產業寄予厚望。
目前，國內主要電池企業和材料企業都在鈉離子領域有所布局。除了中科海納、寧德時代，浙江鈉創、振華新材、容百、當升和成都佰思格等企業都有布局。
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佰思格更是大膽預測，到2040，鈉離子電池市場將超過萬億規模。
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從成都佰思格科技有限公司李響展示的鈉離子電池發展路線圖上可以看到，他們預測，到2023年，鈉離子電池市場規模超過30億元；2025年將超過500億元，可以部分替代鉛酸電池，應用在通信備電、數據中心備電和電動自行車領域；到了2030年市場規模會超過2000億元，部分替代錳酸鋰電池，在低速車上率先應用；2040年前在電力儲能和部分動力電池領域應用，替代磷酸鐵鋰電池。
(責任編輯：子蕊)
文章標簽： 鈉離子電池 寧德時代
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