【ITBEAR】近期,一家名不見經傳的中國企業在鈉鹽電池技術上取得了重大突破,引起了美國權威能源雜志《能源技術評論》的密切關注,并以封面報道的形式進行了詳細介紹。據報道,該企業開發的鈉鹽電池理論能量密度高達790Wh/kg,實際應用中也能達到200Wh/kg,與主流鋰離子電池水平相當。
《能源技術評論》雜志由美國能源部主辦,是能源行業的權威期刊,其專題報道往往被視為行業趨勢的“風向標”。鈉離子電池的能量密度一直是制約其量產和應用的主要瓶頸之一。此次技術突破或許能讓鈉離子電池真正具備與鋰離子電池分庭抗禮的能力,中國乃至全球的新能源汽車市場有望迎來重大變革。
鈉離子電池的商業化進程始于2021年,當時碳酸鋰價格暴漲,鈉離子電池被視為突破鋰電池成本瓶頸的一條技術路徑,從而躋身電池領域的大熱“賽道”。盡管鈉離子電池的發展過程充滿波折,外界對其量產的質疑聲不斷,但從當前的宏觀形勢、鈉離子電池的自身特性和潛能來看,其量產既必要也可能。
“雙碳”目標的緊迫性和鋰資源的枯竭是推動鈉離子電池發展的兩大動力。我國提出力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的目標,時間緊、任務重,需要加快發展清潔能源。同時,全球鋰資源短缺,十年內可能面臨枯竭,而鈉離子電池在技術上與鋰離子電池相似,產線兼容,且具備成本優勢、高低溫性能、安全性高、功率特性等多重優勢。
鈉離子電池的主要電荷載體鈉離子的地殼豐度遠高于鋰離子,資源儲備豐富,且鈉離子化合物可獲取性強,價格穩定且低廉。相比鋰離子電池,鈉離子電池的綜合成本可下降30-40%。鈉離子電池還具有寬溫性、高安全性以及長循環壽命等優勢,在多個應用場景都有較理想的應用潛力。
鈉離子電池有望首先替代鉛酸電池市場,并在A00級電動車市場、儲能領域等發揮重要作用。特別是在儲能領域,鈉離子電池的性能特點與儲能需求高度匹配,有望部分取代鋰離子電池在儲能市場的地位。
然而,鈉離子電池的量產仍面臨諸多挑戰。目前,鈉離子電池的技術路線尚未明晰,不同技術路線在性能上存在權衡,尚未形成一種具有顯著優勢的技術方案。同時,供應鏈準備不充分、生產工藝不成熟等問題也制約了鈉離子電池的成本優勢。目前,鈉離子電池的生產成本高于鋰離子電池,這與其理論成本優勢相悖。
能量密度也是制約鈉離子電池量產的關鍵瓶頸之一。由于鈉離子的離子半徑比鋰離子大,導致鈉離子電池的能量密度天然較低,難以在一些對能量密度要求較高的應用場景取代鋰離子電池。
盡管面臨諸多挑戰,但鈉離子電池的量產和應用前景仍備受矚目。2024年10月18日,一場以“鈉離子電池量產的瓶頸和挑戰”為主題的前瞻產業技術洞察交流會將在深圳舉行,新能源新材料產業的院士專家、高管精英、產業投資負責人等將齊聚一堂,共同探討鈉離子電池的未來發展。中南大學團隊也將現身交流會現場,并帶來精彩觀點分享。同時,現場還將首發全球首份鈉離子電池技術趨勢報告——《2024全球及中國鈉離子電池產業發展藍皮書》,為業內企業提供詳盡的技術路線圖和市場前景分析。