有業(yè)內(nèi)人士指出，目前電池的化學(xué)體系已經(jīng)很難創(chuàng)新了，只能在物理結(jié)構(gòu)上做些改進(jìn)。但在寧德時代董事長曾毓群看來，電化學(xué)的世界，就像能量魔方，未知遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于已知。

 

今年5月，在寧德時代（300750）年度股東大會上，董事長曾毓群透露，公司鈉離子電池已經(jīng)成熟，將于今年7月前后發(fā)布鈉離子電池。一時間，鈉離子電池站上風(fēng)口浪尖。

 

 

今日（7月29日），寧德時代拿出研究成果，公司第一代鈉離子電池電芯單體能量密度達(dá)到160Wh/kg，在常溫下充電15分鐘，電量就可達(dá)到80%，具有快充能力。另外系統(tǒng)集成效率高達(dá)80%以上，熱穩(wěn)定性好，具備長壽命特點(diǎn)，預(yù)計下一代單體能量密度將達(dá)200wh/kg，2023年基本形成產(chǎn)業(yè)鏈。

 

此外，寧德時代對于鈉離子電池材料方面探索也不斷跟進(jìn)。

 

 

發(fā)布會上，寧德時代研究院副院長黃起森博士介紹，在正極材料方面，目前具有潛在商業(yè)化價值的有普魯士白和層狀氧化物兩類材料，克容量已經(jīng)達(dá)到了160mAh/g，與現(xiàn)有的鋰離子電池正極材料相當(dāng)。寧德時代構(gòu)建了高通量材料集成計算平臺，能夠在原子級別上對材料進(jìn)行了模擬計算和設(shè)計仿真，在前人的研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地對材料的體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排，對材料表面進(jìn)行重新的設(shè)計，解決了材料在循環(huán)過程中容量快速衰減這一世界性的難題，使創(chuàng)新的材料具備了產(chǎn)業(yè)化的條件。

 

在負(fù)極材料方面，由于鈉離子無法像鋰離子一樣在石墨層間自由的穿梭，寧德時代開發(fā)了能夠讓大量的鈉離子存儲和快速通行、具有獨(dú)特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料，這種硬碳材料克容量可達(dá)350mAh/g以上，還具備優(yōu)異的循環(huán)性能，整體性能指標(biāo)與現(xiàn)有的石墨相當(dāng)。

 

在電解液方面，寧德時代還開發(fā)了適配上述正極負(fù)極材料的新型獨(dú)特電解液體系，在制造工藝方面可以與目前的鋰離子電池制造工藝和設(shè)備相兼容，基于以上技術(shù)創(chuàng)新和突破，寧德時代開發(fā)的第一代鈉離子電池有以下這些主要的性能指標(biāo)：電芯單體能量密度已經(jīng)達(dá)到了160Wh/kg，這是目前全球最高水平。

 

 

在電池系統(tǒng)集成方面，寧德時代還開發(fā)了AB電池解決方案，與鋰離子電池的集成混合共用，可以將鈉離子電池與鋰離子電池同時集成到同一個電池系統(tǒng)里，將兩種電池按一定的比例和排列進(jìn)行混搭、串聯(lián)、并聯(lián)、集成，通過BMS的精準(zhǔn)算法進(jìn)行不同電池體系的均衡控制，實現(xiàn)取長補(bǔ)短，既彌補(bǔ)了鈉離子電池在現(xiàn)階段的能量密度短板，也發(fā)揮出了它高功率、低溫性能的優(yōu)勢，并使鋰-鈉電池系統(tǒng)就能適配更多應(yīng)用場景。

 

總體來看，寧德時代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，但是，在低溫性能和快充方面，具有明顯的優(yōu)勢，特別是在高寒地區(qū)高功率應(yīng)用場景。

 

眾所周知，目前鋰離子電池占據(jù)全球電化學(xué)儲能規(guī)模市場絕對份額，但由于鋰資源分布不均，我國70%鋰資源依賴進(jìn)口，這也造成鋰離子電池成本難以降低，同時“電池荒”的焦慮也促使業(yè)內(nèi)尋求替代方案，而資源儲量豐富、成本低廉的鈉離子電池被認(rèn)為是最佳平價替代品。

 

 

如今，鈉離子電池風(fēng)云再起，政策、企業(yè)、資本齊發(fā)力助推。

 

另外，7月23日，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，文件顯示，到2025年，我國要實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變，到2030年，要實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展。上述指導(dǎo)意見中提出，要加快鈉離子電池等技術(shù)開展規(guī)模化試驗示范。此舉成為推動鈉離子電池發(fā)展的重要信號。另外，今年6月，國家能源局發(fā)布的《新型儲能項目管理規(guī)范（暫行）（征求意見稿）》提出，原則上不得新建大型動力電池梯次利用儲能項目。鈉離子電池安全性高，不怕短路、擠壓、針刺，成為儲能領(lǐng)域絕佳備選對象。

 

另外，據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)已有寧德時代、圣陽股份、鵬輝能源、*ST猛獅、中科海鈉、中國長城、超威集團(tuán)、愛瑪科技、鈉創(chuàng)新能源、天賜材料、華陽股份、山東章鼓、中鹽化工等多家公司涉足鈉離子電池及其材料領(lǐng)域。同時，欣旺達(dá)、格林美、博眾精工、道氏技術(shù)、容百科技、天能股份、華陽股份、翔豐華等上市公司也將鈉離子電池及其關(guān)鍵材料、設(shè)備作為技術(shù)儲備研究方向之一，部分企業(yè)已有相關(guān)專利布局。

 

隨著政策的加持與企業(yè)的入局，資本市場也開始發(fā)酵。截至到今日收盤，15家鈉離子電池概念股中，鵬輝能源、欣旺達(dá)、翔豐華、寧德時代、中國長城、中鹽化工、*ST猛獅漲幅超5%。今日盤后，寧德時代公布鈉離子電池研究成果，預(yù)計產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)將持續(xù)發(fā)酵。

 

在寧德時代第一代鈉離子電池發(fā)布事件影響下，鈉離子電池受到市場熱捧。但其實，關(guān)于鈉離子電池的研究可追溯到1970年，只是近幾年相關(guān)研究才再次迎來關(guān)注。

 

中信證券認(rèn)為，近些年，國際知名實驗室和部分企業(yè)紛紛重拾鈉電池研發(fā)，隨著生產(chǎn)技術(shù)成熟與材料體系創(chuàng)新，鈉離子電池應(yīng)用技術(shù)有望提升。鈉離子電池憑借成本優(yōu)勢，有望在能量密度較低要求的儲能、工程機(jī)械、通信基站、兩輪車等場景實現(xiàn)商業(yè)化，對鋰離子電池、鉛酸電池等成熟的儲能技術(shù)形成一定的補(bǔ)充。

 

曾毓群也表示，碳中和推動了新能源產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，新的應(yīng)用場景不斷涌現(xiàn)，給了不同技術(shù)施展的舞臺，鈉離子電池在低溫性能、快充以及環(huán)境的適應(yīng)性等方面擁有獨(dú)特的優(yōu)勢，與鋰離子電池相互兼容互補(bǔ)，所以多元化的技術(shù)路線也是我們這個產(chǎn)業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。

 

按照相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2025年，國內(nèi)鈉離子電池潛在應(yīng)用場景的需求量為123GWh，對應(yīng)537億元左右的市場空間。

 

面對巨大的市場需求，寧德時代鈉離子電池發(fā)布能否助推其產(chǎn)業(yè)順勢而上，推進(jìn)“2023年前碳達(dá)峰，2026年前碳中和”目標(biāo)達(dá)成，我們拭目以待！