近期，碳酸鋰期貨跌破20萬元大關(guān)，收盤報196750元/噸，創(chuàng)上市以來新低。作為鋰電池的核心原材料，鋰鹽價格近年一直劇烈震動，從60萬元/噸的價格跌至近日的低點，對行業(yè)備貨、采購形成了巨大的不確定性，加劇整體產(chǎn)業(yè)鏈的低迷形態(tài)。鋰價的不穩(wěn)定性，疊加鋰礦資源的有限性，一直限制著鋰電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為市場所詬病，產(chǎn)業(yè)鏈公司也在持續(xù)尋找新的技術(shù)路線，擺脫“受制于鋰”的現(xiàn)狀。鈉電池就是市場的選擇之一。作為鋰電的有效補充，市場預測，2030年鈉電池需求可以達到378GWh。
在此背景下，國內(nèi)外企業(yè)都在紛紛加快鈉電池產(chǎn)業(yè)布局。作為國內(nèi)領(lǐng)先的鋰電企業(yè)之一，比克電池歷經(jīng)二十余年行業(yè)沉淀，積累了豐富的市場經(jīng)驗，掌握了強大的自主研發(fā)實力，形成了以鋰電池技術(shù)為核心的新能源電池技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售一體化業(yè)務(wù)體系?；趯︹c電市場的看好，比克電池早在2021年就啟動了相關(guān)鈉電電池相關(guān)技術(shù)研發(fā)項目。
“半固態(tài)+鈉電”新路徑
近日，2023 ABES-6第六屆先進電池電解質(zhì)/隔膜材料技術(shù)國際論壇在蘇州隆重召開。比克電池CTO林建博士，現(xiàn)場分享了比克電池在鈉電電解液的研究進展，同國內(nèi)外頂尖專家、行業(yè)同仁等嘉賓展開廣泛交流探討，探討半固態(tài)鈉電池前沿技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展。
林建博士介紹，“半固態(tài)+鈉電”的組合，是比克電池正在深入探索鈉離子電池性能改善的新路徑。
鈉電池正極方面，主要有層狀氧化物、聚陰離子、普魯士藍三種技術(shù)方向;負極方面，主要是碳基材料為主，以硬碳為代表。比克選擇正極層狀氧化物和負極硬碳技術(shù)路線做全電，通過微分容量曲線等手段研究鈉電在不同SOC下的相變過程，明確了鈉材料體系下電池合適的電壓使用范圍不能超過3.97V。實驗表明通過控制合適的電壓區(qū)間可以大大改善鈉電的循環(huán)性能。比克電池開發(fā)的鈉離子電池能量密度可達到150Wh/Kg，10C充放電的容量保持率高達80%以上，常溫下2000次循環(huán)后電量至少保持80%。即使在0℃低溫環(huán)境下，500次循環(huán)后電量保持率也不低于70%。
比克電池在歷經(jīng)大量鈉電電解液添加劑試驗后研究發(fā)現(xiàn)，在以層狀氧化物鈉電正極產(chǎn)氣為主的情況下，正極成膜添加劑可以有效抑制正極與電解液的副反應(yīng)，從而大幅提升電池高溫循環(huán)性能。而新型成膜添加劑成膜阻抗低，則有效隔絕了電解液與正負極反應(yīng)，使得高溫和低溫性能雙雙提高。
林建指出，半固態(tài)電解質(zhì)的出現(xiàn)，對液態(tài)電解液產(chǎn)生了束縛作用，改善了界面穩(wěn)定性，明顯提升電池循環(huán)，并抑制產(chǎn)氣現(xiàn)象。
比克電池中試樣品測試結(jié)果表明：在倍率性能方面，鈉電的倍率充電和倍率放電性能顯著優(yōu)于鋰電;高低溫性能方面，零下40攝氏度，鋰電不能放電，而鈉電還能放出室溫容量的50%以上;常溫循環(huán)方面，預估2000圈以上性能皆優(yōu)異;安全性能方面，經(jīng)過電芯常規(guī)安全性測試包括150℃熱箱測試、針刺和重物沖擊等結(jié)果表明，鈉電的安全性介于鋰電三元和鐵鋰之間，值得放心。
政企攜手，加速應(yīng)用
鈉電池發(fā)展已經(jīng)得到政府機構(gòu)的大力支持，在工信部印發(fā)的《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》中明確提到，要發(fā)展鈉離子電池等新型電池，其中鈉離子電池要聚焦電池的低成本和高安全性，開發(fā)高效模塊化系統(tǒng)集成技術(shù)，加快鈉離子電池技術(shù)突破和規(guī)?；瘧?yīng)用。
市場反應(yīng)同樣非常及時，高工產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2022年鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈投融資金額約為200億元，而在2023年前4個月，鈉電產(chǎn)業(yè)鏈投融資總額就已經(jīng)超過150億元。因此業(yè)界普遍將2023年視為鈉電元年?！吨袊c離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(2023年)》顯示，2023年，全國投產(chǎn)的鈉離子電池專用產(chǎn)能已達10GWh，相比2022年年底增長8GWh，預計2023年年底有望達到39.7GWh，鈉電產(chǎn)業(yè)正處于穩(wěn)步增長的良好發(fā)展態(tài)勢之中。
以自主創(chuàng)新為引領(lǐng)，在建設(shè)能源強國的道路上，比克鈉離子電池也將持續(xù)發(fā)揮重要作用，于鈉電性能上不斷優(yōu)化提升，同時拓展更多樣化的應(yīng)用場景。通過探索更多的產(chǎn)品型號，研發(fā)出更高能量密度、更長循環(huán)壽命、更好安全性的鈉電產(chǎn)品，為國內(nèi)新能源行業(yè)的發(fā)展貢獻積極力量。
