圖為愛瑪科技集團(tuán)股份有限公司中央研究院技術(shù)專家佘沛亮作主題演講
【電池中國網(wǎng) 9月14日 廣州訊】9月13-14日,由電池中國網(wǎng)、廣東省電動(dòng)車商會(huì)聯(lián)合主辦,星恒電源總冠名的“2021輕型電動(dòng)車用鋰電池技術(shù)及應(yīng)用交流會(huì)”在廣州舉行,在由克能鋰電專場冠名的“兩輪電動(dòng)車鋰電技術(shù)與突破”論壇上,愛瑪科技集團(tuán)股份有限公司中央研究院技術(shù)專家佘沛亮,發(fā)表了題為“鈉離子電池及其在電動(dòng)車上的應(yīng)用”的演講。
佘沛亮談道,鈉離子電池研究的歷史比較久,和鋰電池差不多。鈉離子電池之所以一直沒有突破,主要在于鈉的材料沒有找到有效的體系,鈉離子電池是化學(xué)電源的后起之秀。從資源儲(chǔ)量上來說,納大概是鋰的420倍。鋰資源本身的分布也不均衡,在南美占的比例相對比較高。在現(xiàn)實(shí)中,鈉電池已經(jīng)得到了多年的應(yīng)用,主要在一些大型的電力儲(chǔ)能領(lǐng)域。
據(jù)介紹,到現(xiàn)在為止,鈉電池本身正極材料的開發(fā),從2010年國內(nèi)開始提速,行業(yè)探索了很多不同的材料體系,在容量和循環(huán)壽命方面有很大提升。從工藝可行性上看,鈉離子電池優(yōu)勢在于和鋰電池本身生產(chǎn)的設(shè)備,基本上是兼容的。
佘沛亮表示,鈉離子電池正極材料應(yīng)具備的特性:具有較高的氧化還原電位;具有較高的質(zhì)量比容量;具有較好的離子擴(kuò)散通道;具有較高的電化學(xué)活性;具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性;生產(chǎn)工藝簡便易行、資源豐富且環(huán)境友好等。
不過,目前來看鈉離子電池還有一些劣勢。主要是離子的半徑,特別是容積化以后,離子半徑比較大一些,影響整體材料本身性能,未來還要再進(jìn)一步探索。相對于鋰電池,對于材料體系的選擇來看,鈉電池可能就難一些,特別是負(fù)極。
截至2020年,全球已有約二十家企業(yè)致力于鈉離子電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,比如英國Faradion公司、法國Timat、日本岸田化學(xué)、美國Natron Energy等公司,以及我國的中科海鈉、鈉創(chuàng)新能源、星空鈉電等公司。
佘沛亮指出,在成本方面,當(dāng)前因?yàn)楫a(chǎn)量比較小,目前處在導(dǎo)入期,成本還是比較高。總體來看,現(xiàn)在鈉電池已經(jīng)可以進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,總體大的創(chuàng)新或者說爆發(fā)性專利增長時(shí)期,已經(jīng)過去了。接下來進(jìn)入一種工藝摸索、工藝導(dǎo)入的階段。
2021年7月,愛瑪在杭州水博園召開了“雙輪驅(qū)動(dòng),步步為贏”的夏季發(fā)布會(huì)。愛瑪科技集團(tuán)首席技術(shù)官楊萬里在現(xiàn)場講解了AI-SAFE安全系統(tǒng)、AimaOS以及聚焦鈉離子電池的應(yīng)用研究等。鈉離子電池具有非常優(yōu)秀的低溫性能,在-38℃到80℃的環(huán)境中都可以正常放電,其中在-20℃環(huán)境中的容量保持率可以達(dá)到94.1%。
佘沛亮表示,在電動(dòng)車當(dāng)中的應(yīng)用,目前來看鈉電池本身能量相對還不是那么高,但已經(jīng)是鉛酸電池的至少1倍以上。另外,鈉電池有非常好的安全性,從這個(gè)角度來說,鈉電池是非常好的選擇。
佘沛亮總結(jié)說,總體來看,鈉離子電池的發(fā)展前景廣闊、應(yīng)用潛力無限,目前處于市場導(dǎo)入期,已成為行業(yè)共識(shí);鈉離子電池當(dāng)前成本相對偏高,未來低于磷酸鐵鋰;鈉離子電池安全性相對磷酸鐵鋰更好,但仍不可過充、熱濫用;材料體系創(chuàng)新仍有很大發(fā)展空間,技術(shù)進(jìn)步是實(shí)現(xiàn)其高性價(jià)比的關(guān)鍵;尋找適合鈉離子電池導(dǎo)入的細(xì)分市場非常重要,低速電動(dòng)車是不二選擇。

