電池一直是電動汽車的核心部件之一,鋰電池的容量、穩(wěn)定性和充電問題一直是行業(yè)難題。尤其是低溫和充電問題。但是最近寧德時代召開了一次新聞發(fā)布會,稱鈉離子電池的低溫和充電問題已經(jīng)得到解決。
今年,寧德時代新能源科技有限公司成功舉辦了首次在線發(fā)布會,董事長曾毓群博士發(fā)布了寧德時代的第一代鈉離子電池。與目前主流鋰電池相比,鈉離子電池的到來可以說是一場革命。未來鈉離子電池的大規(guī)模應(yīng)用也擺脫了電池行業(yè)對鋰金屬的依賴。
據(jù)悉,鈉離子電池的工作原理理類似于鋰離子電池,都是搖椅式。鈉離子在正負(fù)極之間嵌入脫離,實現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移。
然而,與鋰離子相比,鈉離子體積更大,對材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和動力性能有更嚴(yán)格的要求。
寧德時代多年來深入研究開發(fā)鈉離子化學(xué)體系材料:在正極材料方面,寧德時代采用克容量高的普魯士白材料,創(chuàng)新地重新排放材料體相結(jié)構(gòu),解決了普魯士白在循環(huán)過程中容量迅速衰減的核心問題
就負(fù)極材料而言,鈉離子不能像鋰離子那樣在石墨之間自由穿梭。寧德時代開發(fā)了一種硬碳材料,它能使大量的鈉離子儲存和通過,具有獨特的孔隙結(jié)構(gòu),具有克容量高,易脫嵌,循環(huán)性好等特點。
在電解液方面,寧德時代開發(fā)了一種能適應(yīng)當(dāng)前新型正極、負(fù)極材料的電解液系統(tǒng)。在過程中,鈉離子電池可與當(dāng)前鋰離子電池生產(chǎn)過程和設(shè)備兼容。
在材料系統(tǒng)的一系列突破下,寧德時代開發(fā)的第一代鈉離子電池具有能量密度高、充電倍率高、熱穩(wěn)定性好、低溫性能好、集成效率高等優(yōu)點。
它的核心單體能量密度高達(dá)160Wh/kg,這也是目前世界上最高的水平。在熱穩(wěn)定性方面,鈉離子電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家標(biāo)準(zhǔn)。
總的來說,鈉離子電池的能量密度略低于目前的磷酸鐵鋰電池,但鈉離子電池在寒冷地區(qū)、快速充放電和高放電功率方面表現(xiàn)更好,優(yōu)勢明顯。
常溫下充電15分鐘,功率可達(dá)80%以上;在-20℃的低溫環(huán)境下,放電保持率也在90%以上;系統(tǒng)集成效率可達(dá)80%以上;
此外,在電池系統(tǒng)集成方面,寧德時代還開發(fā)了AB電池解決方案,可以實現(xiàn)鈉離子電池和鋰離子電池的集成共享。
將兩種電池集成到同一個電池包中,按一定比例和排列混合,串聯(lián)、并聯(lián)、集成,通過BMS的正確算法進(jìn)行不同電池的平衡控制,實現(xiàn)兩者電池性能的優(yōu)缺點。
它不僅彌補(bǔ)了鈉離子電池現(xiàn)階段能量密度的不足,而且充分發(fā)揮了其高功率和低溫性能的優(yōu)勢。這種鈉鋰電池系統(tǒng)可以應(yīng)用于更復(fù)雜的場景。
當(dāng)前,寧德時代已經(jīng)啟動了鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化布局,基本產(chǎn)業(yè)鏈將于2023年形成。寧德時代表示,歡迎有關(guān)研究機(jī)構(gòu)、上游材料供應(yīng)商和下游電池應(yīng)用端共同參與,電子谷也高度關(guān)注這一進(jìn)展,在加快鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的完善與發(fā)展的道路上合作共行。