
连线新能源消息,7月29日,宁德时代新能源科技股份有限公司成功举行了首场线上发布会,董事长曾毓群博士发布了宁德时代的第一代钠离子电池,同时,创新的锂钠混搭电池包也在发布会上首次亮相。

第一代钠离子电池在低温性能和快充方面具有明显的优势
宁德时代在发布会上称,总体来看,第一代钠离子电池的能量密度略低于目前的磷酸铁锂电池,但在低温性能和快充方面,具有明显的优势,特别是在高寒地区高功率应用场景。

电池能量密度达到160Wh/kg
宁德时代表示,公司开发的第一代钠离子电池,电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg,为目前全球最高水平。在常温下充电15分钟,电量可达80%。而在零下20°C低温的环境下,仍然有90%以上的放电保持率,同时在系统集成效率方面,也可以达到80%以上。

计划于2023年形成基本产业链
宁德时代表示,宁德时代下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg,公司还表示,已经开始进行钠离子电池的产业化布局,计划于2023年形成基本产业链。

据连线新能源获悉,除了宁德时代之外,国内已布局钠离子电池的企业还有:
欣旺达已储备钠离子电池专利;
中科海纳全球首套1MWh钠离子电池储能系统已正式投运;
华阳股份已参股中科海纳,另外计划分别投资8000和6000万元,用于建设2000吨钠离子电池正极及负极材料项目。
相关资料显示,国内两家龙头中科海钠、钠创新能源的钠离子电池能量密度分别为135Wh/kg、120Wh/kg,英国Faradion公司能量密度则达到140Wh/kg。
就使用寿命而言,上述三家公司钠离子电池循环次数分别为大于2000次、大于1000次和1000次。
而据宁德时代人士表示,该公司的钠离子电池循环寿命可达3000次。
更为重要的是,本次发布会宁德时代还首次发布了锂钠混搭的电池包,该产品可以将钠离子电池和锂离子电池集成,按照一定比例串联、并联,进行不同体系的均衡配置,可以有效弥补上述两种电池的缺点。

(宁德时代钠离子电池发布会完整视频请戳↓)
以下视频来源于
CATL宁德时代
附:宁德时代钠离子电池发布会-全文(连线新能源整理)
曾毓群:
能源,是人类社会发展的物质基础。所以能源的历史,也是人类社会发展的历史。清洁能源的能源转型,已经成为全球共识。
伴随着新能源科技的创新发展,一场以清洁能源替代化石能源的革命正加速到来,能源转化和存储是新能源发展的核心。打造世界一流创新公司,为人类新能源事业做出卓越贡献,是我们宁德时代的使命,我们全力以赴,为全球的新能源应用,提供一流的解决方案和服务,加速“碳中和”目标的实现。
我们将在三个战略方向上不懈努力:
作为三大发展方向的支撑,我们形成了材料和化学体系系统结构,以及极限制造和商业模式的四大创新支撑,形成了从前沿基础研究到产业化应用,再到商业化大规模的推广快速转化的能力。
创新是宁德时代的基因,也是宁德时代加速发展的动力。我们有超过5000名的研发人员,聚精会神的在搞科研。
今天,我们要发布的是第一代钠离子电池,就是我们年轻科学家们最新的研究成果。
有人在议论,电池的化学体系已经很难创新了,只能在物理结构上做些改进。
我们认为电化学的世界,就像能量魔方,未知远远大于已知,我们乐此不疲地探索其中的奥秘。
我们利用了高通量计算平台和模拟仿真技术、对原理的深刻理解,以及先进的算法和强大的算力,寻找各种材料基因的结合点,开发各具优势的化学材料和体系,以满足多元和复杂的电池市场应用场景。
碳中和推动了新能源产业的蓬勃发展,新的应用场景不断出现,给了不同技术施展的舞台。
钠离子电池在低温性能、快充以及环境的适应性等方面拥有独特的优势,与锂离子电池相互兼容互补。
所以多元化的技术路线也是我们这个产业长期稳定发展的重要保障。
让我们共同见证,我们年轻的研究团队推出的第一代钠离子电池。
黄起森,宁德时代研究院 副院长:
大家好,欢迎进入宁德时代的能量魔方。
今天由我来给大家介绍宁德时代在钠离子电池方面的最新研究进展
钠的化学性质,电池工作原理都和锂非常相似
大家看到,它在元素周期表里属于同一主族,电池工作原理都是摇椅式。钠的地壳元素含量排名第六,这就意味着它的资源非常的丰富,那与小巧的锂离子一对比,钠离子它就是一个大胖子,它更大。这就意味着在电池的运行过程中,钠离子在材料中的嵌入和脱出,对材料的结构稳定性和动力学提出了更高的要求。

对钠离子的研究最早可以追溯到19世纪。近二十年,伴随着锂离子电池的应用和推广,对钠离子电池的研究也迅猛的增加。
行业内对钠离子电池的正负极材料进行了许多的探索。
在正极材料方面,目前具有潜在商业化价值的有普鲁士白和层状氧化物两类材料,那它们的克容量已经达到了160mAh/g,与现有的锂离子电池正极材料相当。
宁德时代构建了高通量材料集成计算平台,能够在原子级别上对材料进行了模拟计算和设计仿真。
在前人的研究的基础上,我们创新性地对材料的体相结构进行电荷重排,对材料表面进行重新的设计,解决了材料在循环过程中容量快速衰减这一世界性的难题,使创新的材料具备了产业化的条件。

在负极材料方面,由于钠离子无法像锂离子一样在石墨层间自由的穿梭,宁德时代开发了能够让大量的钠离子存储和快速通行、具有独特孔隙结构的硬碳材料。这种硬碳材料克容量可达350mAh/g以上,还具备优异的循环性能。整体性能指标与现有的石墨是相当的。

在电解液方面,我们还开发了适配这样的正极负极材料的新型独特电解液体系,在制造工艺方面可以与目前的锂离子电池制造工艺和设备相兼容。
基于以上的些技术创新和突破,宁德时代开发的第一代钠离子电池有以下这些主要的性能指标:
电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg,这是目前全球最高水平

总体来看,第一代钠离子电池的能量密度略低于目前的磷酸铁锂电池,但是,在低温性能和快充方面,具有明显的优势,特别是在高寒地区高功率应用场景。
当然,我们的创新不止于此,在电池系统集成方面,我们还开发了AB电池解决方案,与锂离子电池的集成混合共用。我们可以将钠离子电池与锂离子电池同时集成到同一个电池系统里,将两种电池按一定的比例和排列进行混搭,串联、并联集成。


通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制,这样可以实现取长补短,既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也发挥出了它高功率、低温性能的优势。这样的锂-钠电池系统就能适配更多应用场景
宁德时代还在持续不断的创新中,下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg。
进入TWh时代,如同30年前的锂离子电池,钠离子电池将开辟出一条新的商业化电池路线,围绕产业链部署创新链,围绕创新链布局产业链,宁德时代,已经开始进行钠离子电池的产业化布局,计划于2023年形成基本产业链。

我们也欢迎相关的研究机构、上游的材料供应商和下游的电池应用端一起参与,共同加速钠离子电池产业链的完善和发展
奇妙的电化学世界,为能量的使用带来了无限的可能,微观世界的探索和突破,会推动宏观世界的发展和进步
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