行业动态

钠离子电池发展史

2023-08-01

钠离子电池与锂离子电池同时问世于上世纪70年代。到了80年代末期,钠离子电池研究遇冷。

21世纪钠离子电池研究迎来转机。2000年至2010年间,钠离子电池研究主要集中在世界上少数几个科研团队。2010年后,有锂电之父美称的美国Dr. John Goodenough(2019年诺贝尔化学奖获得者)和夏普实验室(SHARP)合作在电极材料上取得突破,钠离子电池研究步入春天。

政策:国家支持钠电池研发

传统的电化学储能主要用铅酸电池,新型的电化学储能主要是锂电池储能。前者因能量密度低且制造和使用过程存在环境污染而逐渐被锂电池取代;后者因为资源的稀缺性,导致成本偏高,难以支撑储能的可持续发展。

20226月,国家发改委、能源局、财政部等九部委联合发布《“十四五”可再生能源发展规划》,提出“加强前瞻性研究,加快可再生能源前沿性、颠覆性开发利用技术攻关。研发储备钠离子电池、液态金属电池、固态锂离子电池、金属空气电池、锂硫电池等高能量容度储能技术”。钠离子电池上升到国家战略,且居于新型电池首位。

领先:首批拥有专利技术的企业

钠德盈合作企业猛狮科技于2016年在加州大学洛杉矶分校设立了电池技术研发中心,研究课题之一就是钠离子电池为主的新型电极材料,并形成了第一批技术专利。

2020年,合作企业首次实现钠离子电池的试制,生产了千颗级别的钠离子电池。根据钠电池技术研发水平和储能市场需求特点,钠德盈公司认为钠电池应用于大规模储能的时间,需要整个产业链已具备一定规模和基础,这个时间会在2025年后。而此前,以钠离子电池代替部分铅电池应用市场,是公司发展比较务实的选择。因此,优先将钠电池应用定位在代替铅电池的领域,在产业化过程中逐步提高钠电池的循环寿命以及成本优化,最终达到国家规划的目标,在十四五末期实现钠电池代替磷酸铁锂电池用于大规模储能。

趋势:钠电池代替铅酸电池

按与合作企业的计划,2023年将量产100万颗钠离子电池,代替铅酸电池,用于汽车、摩托车启动电池市场上。这可能是世界首家实现百万颗级别的钠电池产业化的公司。

钠和锂同属于能源金属一族。钠离子电池的能量密度只有锂离子电池的3/12/1,但它的能量密度是铅电池的3-5倍。自去年以来,随着锂资源的稀缺导致的碳酸锂价格高涨的局面的出现,不少锂电池厂宣布要进军钠电池,来为锂电池找个代替品,解决资源稀缺性的产业瓶颈。但以上企业,瞄准的都是钠电池代替锂电池,解决的主要矛盾是锂的稀缺性的问题,而钠电池对于锂电池的天生的能量密度劣势,无法改变,这会妨碍钠电池代替锂电池的市场化进度。

与这些公司想法不同,钠德盈技术团队钠电池研发时间已经7年,目前已达量产阶段;二是目标市场是代替铅电池,解决铅电池制造过程重金属污染和酸污染的痛点,是以性价比更优的产品为人类社会提供更环保、更价廉的电池产品。

人类利用铅电池已经有150年的历史,主要用于机车起动、照明、通讯基站、后备电源等,全球约有5000亿人民币的市场规模,其中我国约1500亿元的市场。钠德盈与合作企业把主要研发方向放在代替铅酸电池,把钠离子电池定位为铅酸电池的迭代产品,主要是基于合作企业有37年铅酸电池制造经验,深知铅酸电池的痛点。





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