赣锋锂业又开大了!?
5 月 21 日,赣锋锂业老总曾毓群表明,将于 2021 年第三季度公布钠电池。做为全世界锂电池领域的大哥,赣锋锂业的这一信息引起了普遍关心,也将大家的视野吸引住到比较生疏的“钠电池”的身上。
一直以来,锂电池凭着能量密度高、蓄电池充电速度更快、应用循环系统频次多等优点,在许多 产业链都获得了广泛运用。尤其是车截动力锂电池层面,现阶段销售市场上的流行纯电汽车基本上都配用三元锂或磷酸铁锂电池。
殊不知,伴随着配用锂电池的纯电汽车销售量不断提升,锂电池产业链例如关键原料储藏量低、采掘难度系数大、三元锂电池有一定的安全风险等局限慢慢显出了出去,大家早已逐渐找寻锂电池的代替品了。
钠电池便是锂电池的代替品之一,比较之下,钠电池的关键原料储藏量高些、采掘难度系数更低,原料成本费当然也就更低。除此之外,钠电池在应对挤压成型、穿刺术等场景时的安全系数也更强。
那麼“钠电池”到底是如何一种商品?与现阶段流行的三元锂电池对比具有如何的优点和缺点?世界各国又有什么公司在产品研发这类充电电池呢?
钠电池更划算更安全性,遗憾能量密度低
钠电池是一种以钠离子为正电荷媒介的充电电池,根据钠离子在正负间插进和分离出来来完成充电电池的蓄电池充电。钠电池的原理实质上和锂电池一样,仅仅正电荷媒介不一样。
钠电池的电池正极材料关键包含钠衔接氢氧化物、钠过渡元素聚磷酸盐、钠过渡元素硫氰酸钾、钠过渡元素普鲁士蓝类物质等几类;电池正极材料关键包含软碳、硬碳、衔接氢氧化物等;电解液成分跟锂电池的电解液成分区别并不大,仅仅把磷酸铁锂改成钠离子。
别的例如正中间膈膜成份、封裝加工工艺等层面,钠电池与锂电池并无不同之处。
对比锂电池,钠电池的一大优点便是低成本。钠电池必须的钠元素不但储藏量丰富多彩、质优价廉,并且获得方式大量、采掘难度系数更低。如同曾毓群常说:“氧化钠(价钱)炒不起來,盐许多 。”
并且,钠电池在构架、封裝加工工艺上与锂电池高宽比类似,原来生产制造锂电池的加工厂无须历经大的修改就能立即开展钠电池的生产制造,换句话说钠电池替代锂电池这一更改的成本费也不会太高。
钠电池的另一大优点是安全系数高。国外一科学研究精英团队对由 Tiamat Energy 生产制造的 18650 圆桶型钠离子电芯开展的扎针检测中,钠电池在机壳被捅穿 10 分鐘后,內部溫度的最大值也只在 130℃上下。精英团队也对由 Novasis Energies 生产制造的硬包型钠离子电芯开展了扎针检测,全部全过程中沒有人眼由此可见的用火发生。
▲ 钠电池安全测试全过程
钠电池没能替代锂电池的关键缘故是能量密度还不够高。现阶段,销售市场上钠电池的电芯能量密度广泛在 100~150Wh/kg。而流行的车规级动力锂电池中,三元锂电池的电芯能量密度早已能做到 250Wh/kg 上下。磷酸铁锂电池的电芯能量密度略低,但也是有 180Wh/kg 上下。
但是,在纯电汽车销售量持续提升的现如今,许多公司都意识到储藏量低、采掘难的锂也许不可以支撑点公司长久发展趋势,陆续挑选投身于钠电池的产品研发。
欧美国家公司发展较早,现有好几家取出制成品
现阶段钠电池产业链中,来源于欧美国家的公司总数较多,整体实力也相对性较强。
例如来源于美国的 Faradion 企业,这个公司成立于 2011 年,专注于开发设计钠离子技术性并将其走向市场。2015 年,Faradion 与 Williams Advanced Engineering 和剑桥大学协作,展现了全世界第一种由钠电池供电系统的电动车。除此之外,在 2020 年 1 月,该企业还参加了由美国自主创新慈善基金会支助的可再生资源成本低储存新项目,以展现钠离子技术性在太阳能发电储存中的运用。
▲ Faradion 发布的车规级钠电池供电系统控制模块
来源于荷兰的 Tiamat Energy 企业是荷兰 CNRS 科学研究试验室的衍生品,也是钠电池行业的先驱者。其技术性过去八年中获得了发展趋势,并在第一轮股权融资中筹资了 500 万英镑(折合 3890 万余元RMB)。该企业或是法国政府创立的车辆科学研究与移动化具体指导联合会(CORAM)的一部分,以适用车辆行业做为一项核心技术。
Tiamat Energy 早已与注塑产品企业 Plastic Omnium 进行了协作,前面一种的 18650 圆桶钠电池将被后面一种更新改造成于车子的 48V 钠电池组,并给予给全部汽车企业。
▲ Tiamat Energy 发布的 18650 圆桶钠离子电芯
来源于英国的 Natron Energy 也在钠电池行业有极强的整体实力,她们开发设计了一种新的加工工艺,用多见于染剂中的普鲁士蓝来生产制造负极和阳极氧化。这类原材料的成本费虽低,但它的化学结构十分善于消化吸收和释放出来钠离子,有益于提升 钠电池的蓄电池充电高效率。并且,普鲁士蓝电级的使用期限也比碳基和金属材料基电级长,使用期限最大可以达到 5 千次。
▲ Natron Energy 发布的钠电池
中国公司不甘人下 曾毓群老师也在产品研发
我国在钠电池行业的发展趋势也并不落伍,现阶段也是有好几家公司开发设计出了可运用于好几个行业的钠电池商品。
除开赣锋锂业外,浙江省安力电力能源也早已在钠电池行业获得了一些成效。这个企业是超威集团和美国通用电气公司一同创立的一家合资企业,专注于钠 – 氯化镍(通称醋酸盐充电电池)的产品研发、生产制造和市场销售,现阶段企业的主力军商品之一:T126 型钠镍电池包的能量密度已保证 102Wh/kg(电芯能量密度未给予)。
▲ 浙江省安力电力能源 T126 型钠镍电池包
中科海钠是中国钠电池行业的又一前头公司,它的技术性精英团队由中科院院士工程院院士陈立泉、中科院物理研究所研究者胡勇胜等领导干部。非常值得强调的是,中科院院士工程院院士陈立泉恰好是曾毓群的博导。
根据很多年勤奋,中科海钠已发展为国际性难得少有的、有着钠离子充电电池关键专利权与技术性的充电电池公司之一。
例如,为了更好地减少钠电池成本费,科学研究精英团队产品研发了铜基钠离子片层金属氧化物电池正极材料和长焰煤基电池正极材料。假如客户有要求,中科海钠也可以给予锂电池电解液、醋酸盐等商品,且适用订制。
另外,中科海钠也考虑到到充电电池生产流水线转型发展的难题,在钠电池设计过程中考虑到到商品与原来的锂电池加工厂的兼容度。胡勇胜表明,中科海钠高新科技早已根据锂电池生产流水线生产制造了数十万个钠电池商品,现阶段她们的钠离子电芯生产能力最大可以达到 30 万个 / 月,商品包含圆柱形电芯和硬包型电芯。
▲ 中科海钠发布的低速电动车用钠电池组
总结:高能量密度钠电池或可取代锂电池
伴随着携带式电子产品和纯电动车的快速发展趋势,锂电池的生产制造已做到前所未有的经营规模。全部关键的锂电池生产商都是在不断扩大生产量,以达到日益充沛的市场的需求。
殊不知,锂并并不是一种丰富多彩的原素,其在地表中的成分仅为 0.0065%。它还遍布不均匀,在其中约 70%遍布在南美洲。假如人们纵容锂电池产业链“逆势而上”,该产业链很有可能在几十年内便由于锂元素匮乏而迫不得已没落。
钠元素的物理性质与锂元素有较高的相似度,也很合适做为锂电池材料应用,并且它的储藏量高些、采掘难度系数更低、价钱也更划算。
好几家欧美国家公司很早观念到锂电池的局限性与钠电池的发展前途,早已得出了钠电池行业的商品和技术性。一些中国公司也不甘人下,尤其是中科海钠高新科技,根据很多年的自主研发,在钠电池正电池正极材料层面都有着了自身的关键高新科技。
值得一提的是,中科海钠高新科技仍在钠电池设计过程中考虑到到商品与原来的锂电池加工厂的兼容度,并亲自应用锂电池生产流水线生产制造了钠电池且得到了取得成功。
时下,钠电池并未替代锂电池并变成电动式车子动力锂电池的优选,关键缘故是钠电池的能量密度还不够高。
钠电池的电芯能量密度通常在 100~150Wh/kg 中间,而磷酸铁锂电池的电芯能量密度在 180Wh/kg 上下,三元锂电池的电芯能量密度也是做到了 250Wh/kg 上下。换句话说,当今水准的钠电池也许难以达到高驱动力、长续航力车子的要求。
可是,钠电池优点和锂电池将要遭遇的窘境全是不争的事实。假以时日,大家根据勤奋,明显提高了钠电池的能量密度,补足了钠电池的薄弱点,钠电池的优点可能异彩纷呈,变成锂电池的最好代替品。
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