在全球能源轉型與新能源汽車產業蓬勃發展的背景下,鈉電池以其豐富的資源儲量和獨特的性能優勢,逐漸成為新能源領域的“新星”。隨著鋰資源的稀缺性與高成本問題日益凸顯,鈉電池作為鋰電池的重要補充和替代技術,正在被包括孚能科技在內的動力電池廠商關注、布局,逐步走向商業化應用。

鈉電池(SIB)是一種使用鈉離子(Na+)作為電荷載體的可充電電池,其工作原理類似于鋰離子電池。由于鈉和鋰在元素周期表中屬于同族,化學性質相似,因此鈉電池的構成也高度類似鋰離子電池,主要包括正極材料、負極材料、電解液和隔膜。鈉電池的商業化進程雖然一度落后于鋰離子電池,但近年來隨著鋰資源短缺和成本上升,鈉電池的研究和應用再次受到重視。

鈉電池的優勢在于其豐富的資源儲量和低成本。地殼中鈉的儲量是鋰的1300倍以上,且分布廣泛,能夠滿足大規模使用需求。此外,鈉電池的正極材料不需要使用鈷和鎳等元素,進一步擴大了成本優勢。在能量密度方面,雖然鈉電池略低于鋰離子電池,但在部分應用場景下,如二輪車、三輪車以及儲能領域,鈉電池在性能和成本上實現了平衡,有望成為鋰離子電池的重要補充。

鈉電池的安全性也是其一大亮點。經過針刺測試、過充、過放、擠壓、泡水等多項測試,鈉電池均表現出色,熱穩定性遠超國家強標安全要求。這一特性使得鈉電池在電動汽車、儲能電站等對安全性要求極高的場合有著廣闊的應用前景。

值得一提的是,在低溫性能方面,鈉電池也展現出優勢。在零下40℃的環境下,鈉電池仍能保持70%以上的容量,這一特性使得鈉電池在北方寒冷地區比鋰離子電池更具優勢。同時,鈉電池的工作溫度區間更寬,有利于降低儲能行業空調系統的功率配額和溫度控制系統的在線時間,從而降低儲能系統的初始成本和運行成本。

目前,鈉電池產業正處于商業化初期階段,但已經取得了顯著進展。多家企業開始推動鈉電池及其原材料的量產。例如,在鈉離子電池研發及產業化應用方面,孚能科技與江鈴集團新能源合作的首款鈉離子電池純電A00級車型易至EV3于2023年底正式下線。易至EV3是全球首款交付的鈉電車型,該批次鈉離子電池性能指標優越,質量能量密度≥145Wh/kg、體積能量密度≥280Wh/L,確保了高效的能量存儲能力。尤為值得一提的是,其低溫性能表現出色,在-20℃與25℃放電容量的比值≥90%,循環壽命≥1500次。技術路線上,孚能科技鈉電池采用層狀氧化物+硬碳的技術路線,產品性能優異。除層狀氧化物路線,公司也在開發普魯士藍、聚陰離子等其他技術路線。

未來,隨著鈉電池技術的不斷成熟和市場的逐步拓展,鈉電池有望在新能源領域發揮更加重要的作用。在雙碳目標下,新型儲能市場將持續增長,為鈉電池提供廣闊的發展空間。同時,鈉電池作為未來能源安全的壓艙石,在大規模應用領域能夠被寄予厚望,與鋰離子電池一起成為二次電池的主要形態。

(關鍵字：鈉電池)