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钠离子电池将取代锂离子电池？

时间:2021-07-20 18:51来源:福卡智库 作者:综合报道
点击: 次
       6月28日，全球首套1MWh钠离子电池储能系统在山西太原正式投入运营。钠离子电池将取代锂离子电池的呼声不绝于耳。
 
       钠离子电池为何如此受关注？
 
       钠离子电池如此受关注，就在于钠离子有可能替代锂离子电池，从而规避“锂”将成为中国又一可能“卡脖子”材料的局面。
 
       首先，锂资源储量非常有限。
 
       目前全球探明的可供开采的锂资源储量仅能满足14.8亿辆电动汽车的供电需求。而我国在2020年机动车保有量就已达3.72亿辆。尽管目前由于我国电动汽车占比较低，并未显露资源的压力，但随着保有量进一步攀升，锂资源供应的隐患将日益凸显。
 
       其次，中国锂资源非常有限，很容易被卡脖子。
 
       从全球分布来看，澳洲锂矿占50%，南美盐湖占40%，中国的盐湖和矿山共计10%。其中，盐湖开采更为容易，成本低廉，但主要分布于南美洲智利、阿根廷和玻利维亚的三国交接处。目前，中国锂盐生产超过60%的锂原料需要进口，对外依存度较高。由此，南美形势直接影响着锂资源未来的供应情况，也让中国陷于被动局面。
 
      相较之下，钠资源的地壳丰度是锂资源的423倍，这就为钠离子电池的发展带来无可比拟的优势。
 
      此外，钠离子电池还具备几大优势：
 
      其一，成本优势明显。
 
      钠资源分布广泛，因此价格远远低于锂资源，仅为后者的1.33%；钠不会和铝发生反应，电池的正负极集流体都可以使用更便宜的铝箔，这可以进一步降低成本8%左右，降低重量10%左右；钠离子电池的正极可采用廉价的过渡金属，这使得其成本比锂离子电池有所降低。据专家计算，钠离子电池最终的成本可以比锂离子电池少30%-40%。
 
      其二，安全性更高。
 
      全球锂电池起火事故频出，电动汽车起火事件不断，储能电站起火也时有发生。据不完全统计，2011-2021年间，全球共发生32起储能电站起火爆炸事故，其中，日本1起、美国2起、比利时1起、中国3起、韩国24起。
 
      而钠离子电池的电化学性能相对稳定，使用过程中较锂离子电池会更加安全。目前，钠离子电池已通过中汽中心的检测，针刺时不冒烟、不起火、不爆炸，经受短路、过充、过放、挤压等实验，钠离子电池也不起火燃烧。
 
      国际发展情况
 
      钠离子电池已成为很多发达国家的战略方向。2020年，美国能源部明确将钠离子电池作为储能电池的发展体系。欧盟储能计划“电池2030”项目将钠离子电池列在非锂离子电池体系的首位。欧盟“地平线2020研究和创新计划”更是将“钠离子材料作为制造用于非汽车应用耐久电池的核心组件”重点发展项目。
 
      从企业发展角度，截至2020年，国内外有近二十家企业对钠离子电池进行产业化布局。国外企业主要有英国Faradion、美国Natron Energy、美国Aquion Energy、法国NAIADES计划团体、法国Timat、日本岸田化学、松下、三菱等国际企业；中国企业主要有中科海钠、钠创新能源、星空钠电等。
 
      短板难突破
 
      然而，也有专家认为，钠离子电池并非新技术，相关研究起步较早且已有实际应用，不存在所谓“突破性”创新，更多是技术的迭代。
 
      多年来钠离子电子发展缓慢，除了技术因素，主要源于其较低的能量密度。目前，市场上钠电池的电芯能量密度普遍为100-150Wh/kg。而主流的车规级动力电池中，三元锂电池的电芯能量密度已经能达到250Wh/kg左右；磷酸铁锂电池的电芯能量密度稍低，但也有180Wh/kg左右。
 
      因此，如何突破短板将是未来锂电子电池发展的关键。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 钠离子电池 锂离子电池
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