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  • 寧德時代一代鈉離子電池來了
    來源:鵬程易勝 點擊: 
    寧德時代董事長曾毓群在公司股東大會上透露,寧德時代將于今年7月前后發布鈉離子電池。此消息一經發布,隨后不僅鈉離子電池概念股實現漲停,而且也引起了市場“震動”。
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      昨日(7月28日),在正式發布鈉離子電池之前,寧德時代官方還來了一發預告,再次將業內外人士的好奇心吊得足足的。
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      今日(7月29日),鈉離子電池終于得以正式發布。
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      電芯單體能量密度達160Wh/kg
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      在發布會上,寧德時代研究院副院長黃起森博士介紹,公司開發的第一代鈉離子電池實現了四大性能指標:
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      1、電芯單體能量密度已經達到了160Wh/kg,為目前全球最高水平;
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      2、在常溫下充電15分鐘,電量可達80%;
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      3、在零下20攝氏度低溫的環境下,仍然有90%以上的放電保持率;
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      4、在系統集成效率方面,可以達到80%以上。
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      為了實現上述性能指標,寧德時代也做了不少努力。
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      在正極材料方面,寧德時代采用了克容量較高的普魯士白材料,創新性地對材料體相結構進行電荷重排,解決了普魯士白在循環過程中容量快速衰減這一核心難題。
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      在負極材料方面,寧德時代開發了具有獨特孔隙結構的硬碳材料,其具有克容量高、易脫嵌、優循環的特性。
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      在系統創新方面,寧德時代開發了AB電池系統解決方案,即鈉離子電池與鋰離子電池兩種電池按一定比例進行混搭,集成到同一個電池系統里,通過BMS精準算法進行不同電池體系的均衡控制。AB電池系統解決方案既彌補了鈉離子電池在現階段的能量密度短板,也發揮出了它高功率、低溫性能好的優勢。以此系統結構創新為基礎,可為鋰鈉電池系統拓展更多應用場景。
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      寧德時代“豪賭”鈉電池
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      鈉電池曾經與鋰電池處于同一起跑線,但因為鋰電池的電極材料率先取得突破,并由索尼進行商業化推廣,而被甩開了一大截。而寧德時代第一代鈉離子電池的發布,可以說是鈉電池聲勢浩大的回歸儀式。
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      為什么沉寂一時的鈉電池還能被大家如此看好呢?
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      因為鈉電池的核心原材料儲量更高、開采難度更低。而相比之下,鋰的全球儲量就少得可憐。數據表明,地殼當中鋰的含量只有0.0065%,鈉的含量則有2.75%,而且我國80%的鋰資源嚴重依賴進口。
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      鈉電池的BOM成本也比鋰電池低20%,并且,比磷酸鐵鋰的成本更低。而且,高低溫性能優異,在面對擠壓、穿刺等情景時安全性也高,還具備快充能力。
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      湖南大學電氣與信息工程學院副院長、博士生導師黎福海教授表示:“各國大力發展新能源產業和新能源汽車,推動電池級碳酸鋰價格持續漲價。全球豐度高、可開采的鋰礦資源集中在少數國家,表觀儲量十分有限,已經面臨供不應求的局面,將對新能源產業和新能源汽車發展造成掣肘,客觀上要求研究機構拿出可行的替代方案。鈉離子電池所需金屬鈉的儲量豐富,是金屬鋰的1000倍以上,而且可以用海水制備金屬鈉,是儲量豐富、可得性好的新能源電池材料。因此,鈉離子電池再度獲得研究機構和上市公司的青睞!
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      但是,鈉電池之所以未能獲得與鋰電池同等的市場地位,就是因為能量密度還不夠高。目前,市場上鈉電池的電芯能量密度普遍在100-150Wh/kg,低于磷酸鐵鋰電池的160Wh/kg,更何況是能量密度已經能達到250Wh/kg的三元電池。
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      并且,在今天的鈉電池發布會上,寧德時代官方也表示,第一代鈉離子電池的能量密度略低于目前的磷酸鐵鋰電池,但在低溫性能和快充方面,具有明顯的優勢,特別是在高寒地區高功率應用場景。
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      另外,據華安證券測算,理論上鈉電池量產成本可以比鋰電池便宜25.3%,但目前的實際價格并非如此。曾毓群在今年的公司股東大會上也已明確表示,在價格方面,由于鈉離子電池系新推出目前整個供應鏈很小,價格可能比鋰電池貴。
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      更重要的是,鈉電池和鋰電池的能量密度差距,是材料屬性決定的,很難通過技術層面的手段抹平。也就是說,當前水平的鈉電池恐怕很難滿足高動力、長續航車輛的需求,不適合做動力電池,那就更不存在全面替代鋰電池的可能了。
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      那么,寧德時代又是為何押注鈉電池呢?
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      業內專家表示,在體積相同的情況下,鈉電池的容量約為鋰電池的80%。并且,鈉電池的充放電次數僅為1000-2000次左右,也與鋰電池有明顯差距。
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      在重量體積和能量密度都處于劣勢的情況下,顯然鈉電池更適合對電池體積大小要求不高,注重成本的儲能電站。
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      相關行業專家也表示:“鈉離子電池基本不太可能突破現在的3c和動力體系,但是可以在低速車領域或者儲能等其他特殊應用場景使用!
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      顯然,寧德時代才不“認命”。在今天的發布會上,曾毓群介紹,有人認為電池的化學體系已很難創新,只能在物理結構上做些改進。但我們認為,電化學的世界,就像能量魔方,未知遠遠大于已知,我們樂此不疲地探索著其中的奧秘。他還表示,寧德時代下一代鈉離子電池能量密度將突破200Wh/kg。
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      同時,黃起森博士介紹稱,制造工藝方面,鈉離子電池可以實現與鋰離子電池生產設備、工藝的完美兼容,產線可進行快速切換,完成產能快速布局。目前,寧德時代已啟動鈉離子電池產業化布局,2023年將形成基本產業鏈。? ??
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      由此看來,寧德時代并不滿足只應用于儲能和低速車領域,已經計劃將鈉離子電池的使用場景拓展至動力電池體系。
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      總結
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      當年,日本在動力電池路線的兩個備選項當中,舍棄鋰電池,押注燃料電池。但是,隨著新能源汽車產業的發展,證明燃料電池并非鋰電池的最佳替代者,日本的路線選擇儼然已經失敗。
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      現在,作為全球動力電池領頭羊之一的寧德時代正式落下了鈉離子電池這枚棋子,那么,這究竟是寧德時代應對來自電池企業新技術研發與整車廠自研電池雙面夾擊的應對手段之一,還是會推動鈉離子電池成為全新的動力電池技術路線呢?讓我們拭目以待。
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