動力電池龍頭寧德時代新能源科技股份有限公司（300750，下稱寧德時代）的鈉離子電池發(fā)布會已過去半年時間，最近的一項專利申請讓該公司距離下一代鈉離子電池能量密度超過200Wh/kg的目標(biāo)越來越近。

 

1月13日，據(jù)財聯(lián)社記者從相關(guān)渠道獲悉，寧德時代已布局“無負(fù)極”金屬電池技術(shù)，并申請專利。該專利包括相關(guān)技術(shù)的材料設(shè)計與關(guān)鍵工藝，或?qū)?yīng)用于下一代鈉離子電池。這意味著，電池能量密度有望從材料本質(zhì)上得到大幅提升。

 

錦緞研究院資料顯示，無負(fù)極金屬電池是指生產(chǎn)制造過程中不添加負(fù)極活性材料，僅采用負(fù)極集流體作為名義上的負(fù)極。但這負(fù)極集流體不具備負(fù)極的功能，只有在首次充電完成后，正極材料中的金屬遷移到負(fù)極集流體的表面，負(fù)極集流體上形成的金屬層才是真正意義上的負(fù)極。

 

 

無負(fù)極金屬電池示意圖  圖片來源：錦緞研究院

 

據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站顯示，寧德時代此前已從負(fù)極材料入手，開發(fā)出一項針對鈉離子電池的“無負(fù)極”類似技術(shù)工藝，并獲批專利。該技術(shù)無需設(shè)置負(fù)極活性材料，通過設(shè)置負(fù)極集流體、并在其表面設(shè)導(dǎo)電涂層，可有效提高電芯循環(huán)性能。專利說明書顯示，出于降本及減重考量，優(yōu)先采用鋁基集流體，后者為鋁箔、鋁合金箔和鋁基復(fù)合集流體中的任意一種。

 

1月10日，寧德時代在投資者互動平臺表示，目前公司已啟動鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化布局，2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。

 

鈉離子電池（Sodium-ion battery）是一種二次電池（充電電池），主要依靠鈉離子在正負(fù)極材料間的交互反應(yīng)產(chǎn)生電流，工作原理和制造工藝與鋰電池類似，可以直接使用鋰電池的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。

 

圖片來源：中科海鈉

 

鈉離子電池具有資源儲備豐富、價格成本較低、安全穩(wěn)定性強等優(yōu)勢。首先，鈉元素在全球的資源儲備量遠(yuǎn)高于鋰元素，材料成本低于鋰離子電池30%-40%。其次，由于在低電壓下鋁不會和鈉合金化，鈉離子電池負(fù)極集流體可使用鋁箔替代銅箔，降低了電池的成本和重量。此外，鈉離子電池在高低溫下均有相對穩(wěn)定的電化學(xué)性能和安全性，未來可應(yīng)用于儲能和動力領(lǐng)域。

 

雖然鈉離子電池優(yōu)勢明顯，但目前仍未實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。主要原因在于能量密度較低、循環(huán)壽命較短、配套供應(yīng)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈不完善等問題。2021年7月，寧德時代發(fā)布的第一代鈉離子電池的能量密度為160Wh/kg，在世界范圍內(nèi)已經(jīng)是頂級水準(zhǔn)。但在能量密度方面僅優(yōu)于鉛酸電池，與磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池相去甚遠(yuǎn)。

 

在行業(yè)龍頭寧德時代的影響下，近來越來越多鈉離子電池相關(guān)項目進(jìn)入大眾視野。1月11日，山西華陽集團新能股份有限公司舉行鈉離子電芯項目簽約暨開工儀式，該項目由華陽股份、中科海鈉、開源資產(chǎn)合作建設(shè)，旨在推動鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展。其中，中科海鈉更是在不久前宣布，與三峽能源等共建全球首條鈉離子電池規(guī)模化量產(chǎn)線。

 

值得一提的是，鈉離子電池的加速發(fā)展或?qū)⒃谝欢ǔ潭壬蠋訉ω?fù)極材料鋁箔的需求。據(jù)平安證券分析，在儲能、低速交通工具和部分低續(xù)航電動汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)替代下，2025年鈉離子電池的潛在的市場容量約為250GWH。對標(biāo)鋰離子電池鋁箔單位用量，測算出鈉離子電池鋁箔2025年潛在市場需求可達(dá)20萬噸。

 

此外，寧德時代日前宣布與招商局集團在深圳簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，未來將在科技創(chuàng)新、綠色交通、綜合金融、綠色園區(qū)等領(lǐng)域展開戰(zhàn)略合作。