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【原创】【高工年会】中科海钠唐堃:钠电池产业化路径探索
中科海钠| 钠离子电池 文章来源自:高工锂电网
2021-12-24 14:18:01 阅读:17939
摘要唐堃博士表示,中科海钠技术源自中科院物理所,目前已经在钠离子电池全产业链各环节掌握完全自主研发的核心技术,产品已经在低速车、两轮车和5G基站领域开启应用。

“钠离子电池定位是铅酸的价格、锂电的性能,是高性价比电池体系,瞄准的是160Wh/kg以下应用场景,锁定铅酸替代及储能,提供更安全,更高倍率,更低成本的储能解决方案。”

在12月23日举办的2021高工锂电年会上,中科海钠CEO唐堃博士做出如上判断,并现场发表 “钠离子电池产业化路径探索”的主题演讲。

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唐堃博士指出,双碳目标驱动,锂离子电池需求迎来规模爆发期。但中国锂资源80%依赖进口,规模需求下锂资源紧缺问题日益凸显,存在卡脖子风险。未来,锂资源已经不足以同时支撑动力电池,消费类电池和储能市场。

而钠元素储量丰富,且与锂离子电池原理相同、工艺类似、设备兼容。因而,钠离子电池是站在锂离子电池的“巨人”肩膀上,整个产业链完备。同时钠离子电池兼具低成本、长寿命和高安全性能,一定程度可以作为锂离子电池的补充,缓解锂资源短缺的问题,并逐步替代环境污染严重的铅酸电池。

不过,钠离子电池最大的短板在于其能量密度,液态电池体系下能最高做到200Wh/kg。唐堃博士的判断是,钠离子电池能够大展身手的市场是,对能量密度尤其是体积能量密度要求没有那么高的场景,如电动轻型车领域铅酸替代,以及对资源需求量庞大的储能领域,也是钠离子电池的主战场。

目前,发展钠离子电池已经成为全球共识,如印度建厂生产钠离子电池,欧盟Battery2030战略新电池体系中钠离子电池排在第一位。同时,钠离子电池也得到了中国政策层面的支持,写进了发改委和能源局的促进新型储能示范文件中,为企业布局钠离子电池和实现产业化提供了有利条件。

据唐堃博士介绍,中科海钠核心竞争力在于正极材料与负极材料两大核心材料侧的研发能力。

正极材料领域,国际上首次发现Cu氧化还原变价,设计铜、铁、锰层状氧化物三元正极材料,稳定性、电化学性能优异,且成本更低。

负极材料领域,石墨无法做钠离子电池负极,必须使用硬碳,但其价格高昂。中科院物理所聚焦碳材料,创造性采用无烟煤这种便宜的前驱体制备无定型碳材料,成本下降且兼顾循环寿命。

基于上述两大材料低成本技术,叠加电解液、电化学体系及电池结构优化设计,以及生产工艺各维度全体系创新,全面构建中科海钠核心竞争力。其钠离子电池BOM成本较锂离子电池下降30%以上。

此外,中科海钠拥有硬核的材料底层专利。其电池具备高安全性,针刺测试不起火、不爆炸,可放电到0V,不存在过放问题,支持高温80oC使用,支持快充,12分钟充电90%,5分钟充电80%,同时低温放电性能优势明显等。

唐堃博士表示,中科海钠技术源自中科院物理所,目前已经在钠离子电池全产业链各环节掌握完全自主研发的核心技术,产品已经在低速车、两轮车和5G基站领域开启应用。

在产业化应用上,2018年建成百吨级正负极材料及兆瓦时级电芯中试线,在软包、圆柱、方形等型号均有尝试。在应用示范方面,2018年推出全球首辆钠离子电池(5 kWh)驱动的低速电动汽车;2019年发布世界首座100 kWh钠离子电池储能系统;2021年6月启用全球首套1 MWh的钠离子电池光储充智能微网系统。

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