那么“钠电池”到底是怎样一种产品？国内外又有哪些企业在研制这
宁德年代又放大招了！？5 月 21 日，宁德年代董事长曾毓群表明，将于 2021 年下半年发布钠电池。作为全球锂电池职业的老迈，宁德年代的这一音讯引发了广泛重视，也将人们的视野招引到了较为生疏的“钠电池”身上。
一直以来，锂电池凭借着能量密度高、充放电速度快、运用循环次数多等优势，在许多工业都得到了广泛运用。尤其是车载动力电池方面，现在市场上的干流纯电轿车简直都搭载三元锂或磷酸铁锂电池。
可是，跟着搭载锂电池的纯电轿车产量继续添加，锂电池工业比方中心原资料储量低、挖掘难度大、三元锂电池有必定的安全隐患等限制性逐步显露了出来，人们现已开端寻觅锂电池的代替品了。
钠电池便是锂电池的代替品之一，比较之下，钠电池的中心原资料储量更高、挖掘难度更低，原资料本钱天然也就更低。此外，钠电池在面对揉捏、穿刺等情形时的安全性也更好。
那么“钠电池”到底是怎样一种产品？国内外又有哪些企业在研制这种电池呢？
钠电池更廉价更安全，惋惜能量密度低
钠电池是一种以钠离子为电荷载体的电池，经过钠离子在正负极间刺进和别离来完成电池的充放电。钠电池的作业原理本质上和锂电池相同，仅仅电荷载体不同。
钠电池的正极资料首要包含钠过渡金属氧化物、钠过渡金属磷酸盐、钠过渡金属硫酸盐、钠过渡金属普鲁士蓝类化合物等几大类；负极资料首要包含软碳、硬碳、过渡金属氧化物等；电解液成分跟锂电池的电解液成分不同不大，仅仅把锂离子改为钠离子。
其他比方中心隔阂成分、封装工艺等方面，钠电池与锂电池并无本质区别。
比较锂电池，钠电池的一大优势便是本钱低。钠电池需求的钠元素不只储量丰厚、价格低廉，并且获取途径更多、挖掘难度更低。就像曾毓群所说：“氯化钠（价格）炒不起来，盐许多。”
并且，钠电池在架构、封装工艺上与锂电池高度类似，原先出产锂电池的工厂不用经过大的改动就能直接进行钠电池的出产，也便是说钠电池代替锂电池这一改动的本钱也不会太高。
钠电池的另一大优势是安全性高。在国外一科研团队对由 Tiamat Energy 制作的 18650 圆筒型钠离子电芯进行的针刺测验中，钠电池在外壳被刺穿 10 分钟后，内部温度的最高值也只在 130℃左右。团队也对由 Novasis Energies 制作的软包型钠离子电芯进行了针刺测验，整个进程中没有肉眼可见的明火呈现。
▲ 钠电池安全性测验进程
钠电池没能代替锂电池的首要原因是能量密度还不够高。现在，市场上钠电池的电芯能量密度遍及在 100~150Wh/kg。而干流的车规级动力电池中，三元锂电池的电芯能量密度现已能到达 250Wh/kg 左右。磷酸铁锂电池的电芯能量密度稍低，但也有 180Wh/kg 左右。
不过，在纯电轿车产量不断添加的当今，不少企业都认识到储量低、挖掘难的锂恐怕不能支撑企业久远开展，纷繁挑选投身钠电池的研制。
欧美企业起步较早，已有多家拿出制品
现在钠电池工业中，来自欧美的企业数量较多，实力也相对较强。
比方来自英国的 Faradion 公司，这家公司建立于 2011 年，致力于开发钠离子技能并将其推向市场。2015 年，Faradion 与 Williams Advanced Engineering 和牛津大学协作，展现了世界上第一种由钠电池供电的电动自行车。此外，在 2020 年 1 月，该公司还参加了由英国立异基金会赞助的可再生动力低本钱存储项目，以展现钠离子技能在太阳能存储中的运用。
▲ Faradion 推出的车规级钠电池供电模块
来自法国的 Tiamat Energy 公司是法国 CNRS 研讨实验室的衍出产品，也是钠电池范畴的先行者。其技能在曩昔八年中得到了开展，并在第一轮融资中筹集了 500 万欧元（约合 3890 万元人民币）。该公司仍是法国政府建立的轿车研讨与移动性辅导委员会（CORAM）的一部分，以支撑轿车范畴作为一项关键技能。
Tiamat Energy 现已与塑胶产品公司 Plastic Omnium 展开了协作，前者的 18650 圆筒钠电池将被后者改形成于车辆的 48V 钠电池组，并供给应一切轿车制作商。
▲ Tiamat Energy 推出的 18650 圆筒钠离子电芯
来自美国的 Natron Energy 也在钠电池范畴有较强的实力，他们开发了一种新的工艺，用常见于染猜中的普鲁士蓝来制作阴极和阳极。这种资料的本钱虽低，但它的化学结构十分拿手吸收和开释钠离子，有利于进步钠电池的充放电功率。并且，普鲁士蓝电极的运用寿命也比碳基和金属基电极长，运用寿命最高可达 5 万次。
▲ Natron Energy 推出的钠电池
我国企业不甘落后 曾毓群导师也在研制
我国在钠电池范畴的开展也并不落后，现在也有多家企业开发出了可运用于多个范畴的钠电池产品。
除了宁德年代外，浙江安力动力也现已在钠电池范畴取得了一些效果。这家公司是超威集团和美国通用电气公司一起建立的一家合资公司，致力于钠 - 氯化镍（简称钠盐电池）的研制、出产和出售，现在公司的主力产品之一：T126 型钠镍电池包的能量密度已做到 102Wh/kg（电芯能量密度未供给）。
▲ 浙江安力动力 T126 型钠镍电池包
中科海钠是国内钠电池范畴的又一先头企业，它的技能团队由我国工程院院士陈立泉、我国科学院物理研讨所研讨员胡勇胜等人领导。值得指出的是，我国工程院院士陈立泉正是曾毓群的博士生导师。
经过多年尽力，中科海钠已成长为世界罕见的、具有钠离子电池中心专利与技能的电池企业之一。
比方，为了下降钠电池本钱，科研团队研制了铜基钠离子层状氧化物正极资料和无烟煤基负极资料。假如用户有需求，中科海钠也能供给电解液、钠盐等产品，且支撑定制。
一起，中科海钠也充分考虑到了电池出产线转型的问题，在钠电池规划进程中充分考虑到了产品与原有的锂电池工厂的适配度。胡勇胜表明，中科海钠科技现现已过锂电池出产线制作了数万个钠电池产品，现在他们的钠离子电芯产能最高可达 30 万只 / 月，产品包含圆筒形电芯和软包型电芯。
▲ 中科海钠推出的低速电动车用钠电池组
结语：高能量密度钠电池或可代替锂电池
跟着便携式电子设备和电动轿车的迅速开展，锂离子电池的出产已到达空前的规划。一切首要的锂电池制作商都在不断扩大出产能力，以满意日益旺盛的市场需求。
可是，锂并不是一种丰厚的元素，其在地壳中的含量仅为 0.0065％。它还散布不均，其间约 70％散布在南美。假如人类听任锂电池工业“粗野成长”，该工业可能在几十年内便由于锂元素干涸而不得不式微。
钠元素的化学性质与锂元素有较高的类似性，也很适协作为电池资料运用，并且它的储量更高、挖掘难度更低、价格也更廉价。
多家欧美企业早早认识到了锂电池的限制与钠电池的开展前景，现已给出了钠电池范畴的产品和技能。一些我国企业也不甘落后，尤其是中科海钠科技，经过多年的自主研制，在钠电池正负极资料方面都具有了自己的中心科技。
不只如此，中科海钠科技还在钠电池规划进程中充分考虑到了产品与原有的锂电池工厂的适配度，并亲身运用锂电池出产线制作了钠电池且获得了成功。
当下，钠电池没有代替锂电池并成为电动车辆动力电池的首选，首要原因是钠电池的能量密度还不够高。
钠电池的电芯能量密度往往在 100~150Wh/kg 之间，而磷酸铁锂电池的电芯能量密度在 180Wh/kg 左右，三元锂电池的电芯能量密度更是到达了 250Wh/kg 左右。也便是说，当时水平的钠电池恐怕很难满意高动力、长续航车辆的需求。
可是，钠电池优势和锂电池行将面对的窘境都是不争的现实。假以时日，人们经过尽力，明显提升了钠电池的能量密度，补齐了钠电池的短板，钠电池的优势将会大放异彩，成为锂电池的最佳代替品。
