寧德時(shí)代：鈉離子電池 可滿足400公里以下車(chē)型

時(shí)間:2022-12-09 08:33來(lái)源:電動(dòng)汽車(chē)觀察家 作者:王凌方
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在碳酸鋰價(jià)格居高不下的情況下，鈉離子電池的發(fā)展備受矚目。
11月29日，鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展論壇上，業(yè)內(nèi)企業(yè)對(duì)鈉離子電池的現(xiàn)狀及前景進(jìn)行了分享。
論壇上，寧德時(shí)代研究院副院長(zhǎng)黃起森表示，鈉離子電池普遍只能滿足續(xù)航400公里以下的車(chē)型需求。不過(guò)，通過(guò)AB電池結(jié)構(gòu)，鈉離子電池可以滿足續(xù)航500公里的車(chē)型需求，有望覆蓋純電動(dòng)乘用車(chē)65%左右的市場(chǎng)。
中國(guó)工程院院士陳立泉認(rèn)為，隨著產(chǎn)業(yè)鏈的完善，技術(shù)成熟度的提高和規(guī)模效應(yīng)，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(yù)測(cè)，到2030年，鈉離子電池市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)2000億元；2040年，或達(dá)到萬(wàn)億規(guī)模。
01
2024年有望超過(guò)磷酸鐵鋰能量密度
中科海鈉是中國(guó)較早布局鈉離子電池的企業(yè)，由中國(guó)工程院院士陳立泉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立，有著相當(dāng)深厚的技術(shù)和人才儲(chǔ)備。
北京中科海鈉科技有限責(zé)任公司李樹(shù)軍介紹了企業(yè)產(chǎn)品的進(jìn)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(fù)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(shù)軍體積能量密度作為關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。因?yàn)樵趦?chǔ)能領(lǐng)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(jì)劃2023年提升到330Wh/L，2024 年與現(xiàn)在磷酸鐵鋰電池能量密度水平相當(dāng)，未來(lái)也能夠再超過(guò)這個(gè)水平。
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寧德時(shí)代給出了比較明確的能量密度數(shù)據(jù)和發(fā)展目標(biāo)。寧德時(shí)代2021年發(fā)布的第一代鈉離子電池產(chǎn)品，能量密度突破160Wh/kg；第二代的鈉離子電池產(chǎn)品能量密度將達(dá)到200Wh/kg。
循環(huán)壽命是鈉離子電池的優(yōu)勢(shì)。鈉離子電池目前循環(huán)大概在3000-4000次的水平。李樹(shù)軍表示，隨著材料和電池的量產(chǎn)，以及材料和電芯的穩(wěn)定性、雜質(zhì)的含量的有效改善。循環(huán)次數(shù)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(guò)，李樹(shù)軍也坦言，循環(huán)壽命的提升跟能量密度提升并不完全同步。一般來(lái)說(shuō)，能量密度高的電芯循環(huán)壽命會(huì)低一些，循環(huán)壽命高的電芯能量密度也會(huì)稍微低一些。
02
儲(chǔ)能和車(chē)用前景巨大
正因?yàn)殁c電具備低溫性能好、化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、更加安全的特點(diǎn)，在上車(chē)前，儲(chǔ)能將是其重要應(yīng)用領(lǐng)域。
（1）儲(chǔ)能：鈉電早期發(fā)展比鋰離子更快
當(dāng)然，儲(chǔ)能作為下個(gè)萬(wàn)億市場(chǎng)的代表，鈉離子的發(fā)展空間同樣巨大。
根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟的預(yù)測(cè)， 保守場(chǎng)景下，2026 年新型儲(chǔ)能總裝機(jī)將達(dá)到 48.5GW， 五年復(fù)合年均增長(zhǎng)率為 53.3%。理想場(chǎng)景下，總裝機(jī)將達(dá)到 79.5 GW，復(fù)合年增長(zhǎng)率為 69.2%。
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在中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟唐亮看來(lái)，未來(lái)鈉離子電池在儲(chǔ)能上的應(yīng)用可能會(huì)比鋰離子電池前期走過(guò)的路徑更快。
政策上，早早開(kāi)了口子。2022 年年初，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)的十四五新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案中明確提到，要推動(dòng)多元化的技術(shù)開(kāi)發(fā)，開(kāi)展鈉離子電池等儲(chǔ)能技術(shù)，研發(fā)新一代高能量密度儲(chǔ)能技術(shù)，開(kāi)展不同技術(shù)路線的分類試點(diǎn)示范，研究開(kāi)展鈉離子電池、 固態(tài)鋰離子電池等新一代高能量密度儲(chǔ)能技術(shù)試點(diǎn)示范。
鈉離子電池的應(yīng)用是重要一筆。
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寧德時(shí)代的黃起森非常看好其在儲(chǔ)能領(lǐng)域的發(fā)展。他認(rèn)為，鈉電在系統(tǒng)存儲(chǔ)上有更大的空間可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，存儲(chǔ)率有望突破80%，成本會(huì)進(jìn)一步降低，更好地適配碳中和背景下不斷細(xì)分的市場(chǎng)需求。
當(dāng)然，由于成本優(yōu)勢(shì)和低溫性能的優(yōu)勢(shì)，決定了鈉電將更有機(jī)會(huì)用于千億級(jí)的鉛酸市場(chǎng)，在乘用車(chē)的細(xì)分市場(chǎng)和全天候的儲(chǔ)能市場(chǎng)都有一席之地。
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（2）乘用車(chē)：鈉鋰混搭可覆蓋65%左右市場(chǎng)
車(chē)用領(lǐng)域也是寧德時(shí)代非常關(guān)注的方向。具體到乘用車(chē)應(yīng)用方面，黃起森認(rèn)為，鈉離子電池可以滿足續(xù)航 400 公里以下的車(chē)型需求。再加上寧德時(shí)代所創(chuàng)的AB電池技術(shù)，通過(guò)鋰鈉混搭優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，進(jìn)一步提高電池系統(tǒng)的能量密度。“鈉離子電池的應(yīng)用有望可以擴(kuò)展到500公里續(xù)航的車(chē)型范圍，因此會(huì)面向65%左右的市場(chǎng)，應(yīng)用場(chǎng)景非常廣闊。”
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中科海鈉在產(chǎn)品方面布局的是圓柱和方形電芯。
具體來(lái)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(yīng)用在小動(dòng)力、小儲(chǔ)能領(lǐng)域。
中等尺寸的圓柱，中科海鈉的圓柱32140，大概從12Ah起步，后續(xù)快速提升到15Ah。未來(lái)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(shù)軍認(rèn)為，中大型圓柱是未來(lái)圓柱的主力形態(tài)，有比較廣泛的應(yīng)用，除了小動(dòng)力和小儲(chǔ)能之外，像 A00 級(jí)的乘用車(chē)、戶用儲(chǔ)能、工商業(yè)儲(chǔ)能方面，可能都是未來(lái)的主力產(chǎn)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(qiáng)，主要用于小型儲(chǔ)能，包括啟動(dòng)電源。60*160的產(chǎn)品更多適合于家庭儲(chǔ)能、工商業(yè)儲(chǔ)能、通信領(lǐng)域的備用電源。
大方形電池，最常見(jiàn)的是72*173*207，磷酸鐵鋰電池中廣泛用于電力儲(chǔ)能。鈉離子電池可能從240Ah起步，后續(xù)提升到280Ah或者300Ah，循環(huán)壽命5000-8000次，未來(lái)提升到10000次以上。主要用于大型的電力儲(chǔ)能、工業(yè)車(chē)輛和商用車(chē)等領(lǐng)域。
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李樹(shù)軍認(rèn)為，產(chǎn)品形態(tài)方面，對(duì)應(yīng)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(guó)家政策也大力支持鈉離子電池的發(fā)展。2021 年 4 月，國(guó)家發(fā)改委和能源局發(fā)布的關(guān)于推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)中，列入了鈉離子電池，是我國(guó)最早支持鈉離子電池發(fā)展的文件。隨后政府出臺(tái)了諸多支持政策。
無(wú)論電池企業(yè)、材料企業(yè)都對(duì)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)寄予厚望。
目前，國(guó)內(nèi)主要電池企業(yè)和材料企業(yè)都在鈉離子領(lǐng)域有所布局。除了中科海納、寧德時(shí)代，浙江鈉創(chuàng)、振華新材、容百、當(dāng)升和成都佰思格等企業(yè)都有布局。
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佰思格更是大膽預(yù)測(cè)，到2040，鈉離子電池市場(chǎng)將超過(guò)萬(wàn)億規(guī)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(fā)展路線圖上可以看到，他們預(yù)測(cè)，到2023年，鈉離子電池市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)30億元；2025年將超過(guò)500億元，可以部分替代鉛酸電池，應(yīng)用在通信備電、數(shù)據(jù)中心備電和電動(dòng)自行車(chē)領(lǐng)域；到了2030年市場(chǎng)規(guī)模會(huì)超過(guò)2000億元，部分替代錳酸鋰電池，在低速車(chē)上率先應(yīng)用；2040年前在電力儲(chǔ)能和部分動(dòng)力電池領(lǐng)域應(yīng)用，替代磷酸鐵鋰電池。
(責(zé)任編輯：子蕊)
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