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宁德时代发布第一代钠离子电池 2023年将形成产业链

2021-07-31 13:35
【新能源汽车网】

7月29日,宁德时代新能源科技股份有限公司(以下简称“宁德时代”)举行线上发布会,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。

宁德时代董事长曾毓群表示,新能源产业已进入到多层次、多类型、多元化发展阶段,愈发细分的市场对电池提出了差异化的需求,基于此宁德时代推出了第一代的钠离子电池。

据宁德时代研究院副院长黄起森介绍,钠离子电池有着与锂离子电池相似的工作原理,主要通过钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移。然而,相较锂离子,钠离子体积较大,在材料结构稳定性和动力学性能方面要求更严苛,这也成为钠离子电池迟迟难以商用的瓶颈。

宁德时代多年来深耕钠离子化学体系材料的研发:在正极材料方面,宁德时代采用了克容量较高的普鲁士白材料,创新性地对材料体相结构进行电荷重排,解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减这一核心难题;在负极材料方面,宁德时代开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料,其具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性。

黄起森表示,基于材料体系的一系列突破,宁德时代研发的第一代钠离子电池具备高能量密度、高倍率充电、优异的热稳定性、良好的低温性能与高集成效率等优势。其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,也拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上;热稳定性远超国家强标的安全要求。

打造世界一流的创新科技公司,为人类新能源事业做出卓越贡献,一直以来是宁德时代的愿景。对此,宁德时代在三大战略发展方向上不懈努力:一是,以可再生能源发电和储能,替代固定式化石能源;二是,以动力电池助力电动车发展,替代移动式化石能源;三是以电动化 智能化的集成应用创新,加快各领域的新能源替代进程。

作为三大发展方向的支撑,宁德时代形成了材料与化学体系、系统结构、极限制造、商业模式四大创新体系,形成从前沿基础研究,到产业化应用,再到大规模商业化的快速转化能力。

其中,材料与化学体系的基础研究是关键。据曾毓群介绍,宁德时代构建了高通量材料集成计算平台,在原子级别对材料进行模拟计算和设计仿真,凭借对原理的深刻理解,借助先进的算法和强大的算力,寻找各种材料基因的结合点,开发出更适合钠离子电池的各类材料,推动其进入产业化的快速通道,并不断迭代。据悉,下一代钠离子电池能量密度研发目标是200Wh/kg以上。

在系统创新方面,宁德时代开发了AB电池系统解决方案,即钠离子电池与锂离子电池两种电池按一定比例进行混搭,集成到同一个电池系统里,通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制。AB电池系统解决方案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、低温性能好的优势。以此系统结构创新为基础,可为锂钠电池系统拓展更多应用场景。

据黄起森介绍,在制造工艺方面,钠离子电池可以实现与锂离子电池生产设备、工艺的完美兼容,产线可进行快速切换,完成产能快速布局。目前,宁德时代已启动钠离子电池产业化布局,2023年将形成基本产业链。

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