電池一直是電動汽車的核心部件之一,鋰電池的容量、穩定性和充電問題一直是行業難題。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布會,稱鈉離子電池的低溫和充電問題已經得到解決。
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布會,董事長曾毓群博士發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模應用也擺脫了電池行業對鋰金屬的依賴。
據悉,鈉離子電池的工作原理理類似于鋰離子電池,都是搖椅式。鈉離子在正負極之間嵌入脫離,實現電荷轉移。
然而,與鋰離子相比,鈉離子體積更大,對材料結構的穩定性和動力性能有更嚴格的要求。
寧德時代多年來深入研究開發鈉離子化學體系材料:在正極材料方面,寧德時代采用克容量高的普魯士白材料,創新地重新排放材料體相結構,解決了普魯士白在循環過程中容量迅速衰減的核心問題
就負極材料而言,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,具有獨特的孔隙結構,具有克容量高,易脫嵌,循環性好等特點。
在電解液方面,寧德時代開發了一種能適應當前新型正極、負極材料的電解液系統。在過程中,鈉離子電池可與當前鋰離子電池生產過程和設備兼容。
在材料系統的一系列突破下,寧德時代開發的第一代鈉離子電池具有能量密度高、充電倍率高、熱穩定性好、低溫性能好、集成效率高等優點。
它的核心單體能量密度高達160Wh/kg,這也是目前世界上最高的水平。在熱穩定性方面,鈉離子電池遠遠超過國家標準。
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、快速充放電和高放電功率方面表現更好,優勢明顯。
常溫下充電15分鐘,功率可達80%以上;在-20℃的低溫環境下,放電保持率也在90%以上;系統集成效率可達80%以上;
此外,在電池系統集成方面,寧德時代還開發了AB電池解決方案,可以實現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、并聯、集成,通過BMS的正確算法進行不同電池的平衡控制,實現兩者電池性能的優缺點。
它不僅彌補了鈉離子電池現階段能量密度的不足,而且充分發揮了其高功率和低溫性能的優勢。這種鈉鋰電池系統可以應用于更復雜的場景。
當前,寧德時代已經啟動了鈉離子電池的產業化布局,基本產業鏈將于2023年形成。寧德時代表示,歡迎有關研究機構、上游材料供應商和下游電池應用端共同參與,電子谷也高度關注這一進展,在加快鈉離子電池產業鏈的完善與發展的道路上合作共行。