宁德时代、比亚迪和华为等中国清洁能源巨头正在积极开发钠离子电池产品

文摘 2024-12-02 12:00 陕西

钠离子电池当下正处于迈向商业化的关键节点。尽管锂离子电池的价格持续走低，致使其他电池技术在成本把控与规模扩张方面难以望其项背，然而中国电池行业的巨头们却依然积极投身于钠离子产品的研发进程之中。

图片来源：宁德时代

在 11 月 18 日，宁德时代（CATL）正式对外发布其第二代钠离子电池。于世界青年科学家峰会上发表讲话期间，宁德时代首席科学家吴凯宣称，这款全新的电池将于明年正式推向市场，相较于宁德时代 2021 年首次推出钠离子电池，已然间隔了四年时光。第一代钠离子电池的能量密度为 160 瓦时 / 千克，而即将问世的下一代产品能量密度预估将超过 200 瓦时 / 千克。不过，预计新产品的大规模量产最早也要等到 2027 年之后方能开启。

早在 2023 年，CATL 便已透露，中国汽车制造商奇瑞将成为率先使用其钠离子电池的厂商之一。上个月，CATL 推出了 Freevoy 混合电池包，该电池包巧妙融合了钠离子电池与锂离子电池，专门针对续航里程超 400 公里的增程式电动汽车以及插电式混合动力汽车而设计，并且支持 4C 超快充电。全新设计充分发挥了钠离子电池卓越的低温性能优势，使得电池即便在 -40°C 的极端低温环境下仍可正常放电，在 -30°C 的低温环境下依然能够正常充电。

CATL 在 2023 年末向《光伏杂志》披露，公司已初步构建起钠离子电池的产业链并达成大规模生产。CATL 表示，其产量与发货量将取决于客户项目的具体实施状况。公司还补充道，要推动钠离子电池实现大规模商业应用，仍有诸多工作亟待开展。“我们期望整个行业携手共进，共同推动钠离子电池的蓬勃发展。” 这家电池制造商如此说道。然而，在近期的一次采访中，CATL 董事长曾毓群表达了更为激进的预期，他指出，钠离子电池具备显著优势，极有可能取代当前 CATL 占据主导地位的锂铁磷酸盐电池市场的 50% 份额。

与此同时，CATL 的竞争对手比亚迪宣称，其钠离子电池在成本削减方面已取得显著进展，预计明年其成本将与磷酸铁锂电池持平，从长远来看，甚至有望降低 70%。这家中国电池制造商于今年早些时候破土动工，全力建设一座 30 吉瓦时的钠离子电池工厂。

值得一提的是，比亚迪的第一套大规模电池储能系统的开发与设计工作似乎已然步入高级阶段。几周前，该公司一位代表在领英（LinkedIn）上分享了一款名为 MC Cube SIB ESS 的产品。该产品的功率输出达 1155 千瓦，储能容量为 2.3 兆瓦时。其额定电压为 1200 伏，电压范围处于 800 伏至 1400 伏之间。

与标准的 20 英尺锂离子集装箱相比，后者平均可容纳 5 兆瓦时的电量，而比亚迪的新产品所具备的能量密度尚不足其一半。不过，预计该产品将充分利用钠离子技术的低温耐受性、长循环寿命以及更高的安全性优势。

一位公司内部人士向 ESS 新闻透露，这款产品将于 2025 年第三季度在中国市场正式上市，其每千瓦时的价格与磷酸铁锂电池相近 —— 这一情况与比亚迪此前关于钠离子电池成本下降的预测相互契合，同时也有力地反驳了大众普遍认为钠离子电池的成本优势唯有在产量达到与锂离子电池相当规模时方能实现的观点。

换言之，钠离子电池成本相对较低，主要得益于钠资源储量丰富，其提取与提纯成本较为低廉。钠离子电池有可能采用铝作为阴极集流体，而非锂离子电池所使用的铜，从而进一步削减成本并降低供应链风险。并且，仍存在进一步优化改进的空间。

11 月 22 日，中国华为公布了一项全新的钠离子电池专利，名为 “电解液添加剂及制备方法、电解液和钠离子电池”。该公司的最新研究聚焦于通过优化电解液配方来有效改善钠电池诸如低库仑效率以及较差循环寿命等不足之处。

华为技术有限公司与珠海赛威电子材料有限公司在其于 2023 年 5 月 19 日提交的专利申请中表明，电解质添加剂涵盖钠离子与环状阴离子，且环状阴离子的环状结构中包含不饱和键。

电解质添加剂易于氧化和去钠化，能够在正负极表面发生氧化还原反应，进而形成稳定、致密的界面膜，以此抑制正极与电解液之间的副反应。

今年早些时候，华为再次申请了一项复合阴极材料专利，这充分彰显出该公司持续深耕钠电池技术研发的坚定决心与持续投入。

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