7月29日下午,宁德时代发布了第一款钠离子电池。钠的化学性质、电池工作原理都和锂非常相似。大家看到,它在元素周期表里属于同一主族,电池工作原理都是摇椅式(电池)。钠的地壳元素含量排名第六,这就意味着它的资源非常的丰富。那与小巧的锂离子一对比,钠离子它就是一个大胖子,它更大。这就意味着在电池的运行过程中,钠离子在材料中的嵌入和脱出对材料的结构稳定性和动力学提出了更高的要求。

     宁德时代构建了高通量材料集成计算平台,能够在原子级别上对材料进行了模拟计算和设计仿真。在前人的研究的基础上,创新性地对材料的体相结构进行电荷重排,对材料表面进行重新的设计,解决了材料在循环过程中容量快速衰减这一世界性的难题,使创新的材料具备了产业化的条件。
     在负极材料方面,由于钠离子无法像锂离子一样在石墨层间自由的穿梭,宁德时代开发了能够让大量的钠离子存储和快速通行。具有独特孔隙结构的硬碳材料,这种硬碳材料克容量可达350mAh/g以上,还具备优异的循环性能,整体性能指标可以和石墨几乎等同。电解液同样是电池的重要组成部分,我们还为钠离子电池“特制”了适用于它的电解液环境。另外,生产钠离子电池的设备与生产锂电池设备能够兼容,生产锂电池的设备不用大改就能投产钠离子电池。

     基于以上的些技术创新和突破,宁德时代开发的第一代钠离子电池有以下这些主要的性能指标:
1、能储存更多电能:电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg,这是目前全球最高水平。
2、具备普遍意义上的快充能力:在常温下充电15分钟电量就可以达到80%。
3、优良的低温特性:不仅如此,在零下20°C低温的环境下,仍然有90%以上的放电保持率。
4、高集成化程度:系统集成效率可以达到80%以上。
5、超越强标的稳定性:它本着优异的热稳定性,已经超越了国家动力电池强制标准的安全要求。
    总体来看,虽然第一代钠离子电池的能量密度略低于目前的磷酸铁锂电池,但是,在低温性能和快充方面具有明显的优势,特别是在高寒地区有着不错的应用前景。宁德时代还在持续不断的创新中,下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg,进一步追平与磷酸铁锂电池在电池能量密度上的差距。
     当然,宁德时代的创新不止于此,在电池系统集成方面,还开发了AB电池解决方案。可以实现钠离子电池与锂离子电池的集成混合共用。这套系统可以将钠离子电池与锂离子电池同时集成到同一个电池系统里将两种电池按一定的比例和排列进行混搭,串联、并联集成,通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制,因此就可以实现取长补短,既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也发挥出了它高功率、低温性能的优势,这样的锂-钠电池系统,就能适配更多应用场景。

     此外,宁德时代还表示钠离子电池和锂离子电池将共线生产,弯道超车快速完成产业布局,并预计在后年将形成基本产业链。曾毓群认为,“碳中和”催生了万亿瓦时级的电池需求,多元化的技术路线,也将助力产业长期稳定发展。