1.什么是钠离子电池
钠离子电池是一种充电电池,理论基础及电池结构与锂离子电池相似。由于钠离子在正、负极中的脱出嵌入比锂离子困难,所以正极用层状过度金属钠离子氧化物、普鲁士蓝、聚阴离子类钠离子化合物;硬碳此类孔隙结构更大的材料则用于负极;钠离子电池电解质溶液为六氟磷酸钠等,铜箔可作为正负极集流体。
Armand于1979年提出“摇椅式电池”概念,锂离子和钠离子电池正式开启研究。2000年硬碳负极材料的发现使得钠离子电池技术迎来转折。2010年后,钠离子电池的相关研究开始快速增加。
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2.钠离子电池产业链
钠离子电池产业链目前还在发展中,有待完善,已经形成的部分如下:
上游由正极材料、负极材料、电解液、隔膜、集流体等组成,中游由电芯和PACK组成,下游则由动力和储能组成。钠离子正极材料有过渡金属氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝/白等,负极材料有碳基材料、钛氧化物、有机材料、合金等,隔膜有聚乙烯、聚丙烯等。电芯包括电极如活性材料、铝箔、粘结剂、碳导电剂、添加剂,关键辅材有极耳、外壳组件、绝缘胶带、高温胶带、绝缘组件、外壳材料等,工艺设备则包括制浆、涂布、辊压、分切、干燥、叠片/卷绕、化成分容;PACK包括电子部件和机械部件。下游的动力有两轮电动车、低速电动车等,储能有分为家庭储能、工业储能、后备电源、通信基站、数据中心等。
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3.钠离子电池龙头企业
英国FARADION:体系为Ni基层状氧化物/硬碳体系;产品主要性能为10 Ah软包电池,能量密度达到140 Wh/kg,电池平均工作电压3.2
V,在80%DOD下的循环寿命预测可超过1000次。
美国Natron Energy:体系为普鲁士蓝对称水系;产品主要性能指标:C倍率下的循环寿命达到了100000
次,但体积能量密度仅为50W”hM/L。
法国NAIADES:体系为氟磷酸钒钠/硬碳体系;产品主要性能指标:1 Ah钠离子18650电池,工作电压达到3.7 V,能量密度90 Wh/kg,1
C倍率下的循环寿命达到了4000次。
钠创新能源:体系主要为Cu基层状氧化物/煤基碳材料体系;产品主要性能指标:能量密度超过135 Wh/kg,电池平均工作电压3.2 V,在3 C/3
C、100%DOD循环1000次后容量保持率91% 。
中科海钠:体系主要是Cu基层状氧化物/煤基碳材料体系;产品主要性能指标:能量密度超过135 Wh/kg,电池平均工作电压3.2 V,在3 C/3
C、100%DOD循环1000次后容量保持率91%。
宁德时代:产品体系为普鲁士白/硬碳体系;产品主要性能指标:电芯单体能量密度高达160Wh/kg,常温下充电15分钟,电量可达80%以上,在-20°
C低温环境中拥有90%以上的放电保持率。
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4.钠离子电池与锂离子电池比较
比容量(mAh/g):锂离子电池比容量为130-220,钠离子电池为110-210。
成本(元/(W·h)):锂离子为0.54元,钠离子为0.55元。
能量密度(Wh/kg):锂离子电池能量密度高,有150-350Wh/kg,钠离子电池则为70-200Wh/kg。
循环寿命:钠离子电池循环寿命为2000+,锂离子电池循环寿命为3000+。
应用领域:锂离子电池主要应用于新能源纯电动乘用车、新能源客车和各种数码类3C产品;钠离子电池则主要应用在低速电动车和储能设备等领域。
![与锂离子电池比较 与锂离子电池比较](//ziboxinyan.com/FileUpload/ueditor_s/upload/2022-4/6/63784853074453.png)
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信息来源
《2021年汽车行业钠离子电池特性与优势及发展前景研究报告(14页).pdf》
《新能源设备行业年度策略:双碳已定能源转型-220112(45页).pdf》
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