自然界中鈉儲(chǔ)量豐富,其地殼豐度是鋰元素的400倍以上。如果將其中1%做成鈉電池,按照全球儲(chǔ)能每年新增1TWh計(jì)算,能滿足150億年的儲(chǔ)能需求。但是時(shí)至今日,鈉電的發(fā)展不及預(yù)期,這讓大家產(chǎn)生了兩大認(rèn)知誤區(qū),即鈉離子電池市場(chǎng)容量小和鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程慢。

12月12日,海辰儲(chǔ)能在其第二屆生態(tài)日上發(fā)布了首款電力儲(chǔ)能專用鈉離子電池 ∞Cell N162Ah,讓極端環(huán)境實(shí)現(xiàn)鈉電選擇自由。

∞Cell N162Ah鈉離子電池采用聚陰離子(磷酸焦磷酸鐵鈉正極搭配硬碳負(fù)極)的技術(shù)路線,專為寬溫高倍率儲(chǔ)能場(chǎng)景而生,在循環(huán)性能、寬溫域和大倍率充放電性能以及能量效率等方面具有顯著優(yōu)勢(shì),能夠更好地滿足當(dāng)下電力儲(chǔ)能全場(chǎng)景需求。

打開鈉電儲(chǔ)能新世界

預(yù)計(jì)2025年四季度,∞Cell N162 Ah鈉離子電池將實(shí)現(xiàn)GWh量產(chǎn),助力鈉電儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速,正式開啟電力儲(chǔ)能鈉電時(shí)刻。

海辰儲(chǔ)能電池研究院院長(zhǎng)鄭建明博士指出:“從一定程度來講,鈉電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程之所以一推再推,是因?yàn)殁c電沒有找到真正大規(guī)模的應(yīng)用場(chǎng)景,而‘大場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)大產(chǎn)業(yè)’,電力儲(chǔ)能是能驅(qū)動(dòng)鈉電產(chǎn)業(yè)規(guī)模化的大應(yīng)用場(chǎng)景”。

全方位創(chuàng)新與優(yōu)化,逐一破解鈉電技術(shù)難題

在當(dāng)下鈉電主要技術(shù)路線里,傳統(tǒng)層狀氧化物、普魯士藍(lán)/白技術(shù)這兩條路線很難在循環(huán)壽命和高溫穩(wěn)定性上滿足儲(chǔ)能需求,安全保障的挑戰(zhàn)性也很大,這些限制了其在儲(chǔ)能中的應(yīng)用。

相比之下,聚陰離子(磷酸焦磷酸鐵鈉正極)技術(shù)路線以其長(zhǎng)壽命、高溫穩(wěn)定、高安全的優(yōu)勢(shì),成為解鎖鈉電儲(chǔ)能潛力的關(guān)鍵路徑。

聚陰離子技術(shù)路線的鈉電是打開鈉電儲(chǔ)能的正確方式

歷經(jīng)3年多研發(fā),海辰儲(chǔ)能在電池材料、電極配方設(shè)計(jì)、以及電芯設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了全方位優(yōu)化。針對(duì)磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料電子電導(dǎo)率較低的問題,海辰儲(chǔ)能采用均質(zhì)高導(dǎo)電包覆策略提升材料電子電導(dǎo)率;同時(shí),海辰儲(chǔ)能聚焦優(yōu)化電極設(shè)計(jì),構(gòu)筑高效、穩(wěn)定的互穿導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),電極的電子電導(dǎo)率提升3個(gè)數(shù)量級(jí),實(shí)現(xiàn)了材料顆粒間高效均勻脫嵌鈉。

硬碳負(fù)極方面,海辰儲(chǔ)能通過構(gòu)筑迅捷孔道,提升負(fù)極嵌脫鈉速率,負(fù)極可以實(shí)現(xiàn)4C倍率快充循環(huán),壽命與1C倍率相比不發(fā)生衰減,為實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)循環(huán)壽命提供了充足的動(dòng)力學(xué)冗余。此外,硬碳負(fù)極嵌鈉過程基本上可實(shí)現(xiàn)~0膨脹,遠(yuǎn)小于鋰離子電池石墨負(fù)極10%的膨脹,可以顯著抑制硬碳負(fù)極因體積膨脹/收縮導(dǎo)致的界面副反應(yīng),減少電解液消耗,保證長(zhǎng)循環(huán)壽命。

針對(duì)鈉電的電解液與硬碳負(fù)極的特殊相互作用機(jī)制,海辰儲(chǔ)能設(shè)計(jì)微鍵合電解液配方實(shí)現(xiàn)快速離子傳導(dǎo),在保證鈉離子電荷傳遞動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上,降低副反應(yīng),實(shí)現(xiàn)高溫穩(wěn)定性及長(zhǎng)循環(huán)壽命。

2萬次超長(zhǎng)循環(huán)壽命, ∞Cell N162Ah樹立鈉電性能新標(biāo)桿

基于全方位的技術(shù)創(chuàng)新,∞Cell N162Ah鈉離子電池實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)壽命、寬溫域、高倍率、高能效、高安全等特性,堪稱儲(chǔ)能六邊形戰(zhàn)士。特別是∞Cell N162Ah鈉離子電池具有超長(zhǎng)的循環(huán)壽命,在25℃、1P功率條件下進(jìn)行充放電循環(huán),4000次容量保持率高達(dá)94.2%,預(yù)測(cè)至70%SOH時(shí)循環(huán)壽命超過20,000次。同時(shí),∞Cell N162Ah鈉離子電池的高溫循環(huán)穩(wěn)定性得到了顯著的提升,45℃循環(huán)4000次容量保持率高達(dá)92.5%, 樹立了鈉電性能新標(biāo)桿。

循環(huán)壽命超過20000次

超高安全性能,安全更有保障

得益于具有高熱穩(wěn)定性的磷酸焦磷酸鐵鈉正極搭配硬碳負(fù)極的技術(shù)路線及電池化學(xué)體系的優(yōu)化,∞Cell N162Ah鈉離子電池具備良好的安全性能。同時(shí),∞Cell N162Ah還具有0V超長(zhǎng)貨架期存儲(chǔ)的特性,在0V條件下存儲(chǔ)后,與剛下線的新電池相比,容量零損失,循環(huán)性能不受影響。

0V電池為模組組裝、運(yùn)輸?shù)葞碇T多好處。在組裝過程中,即使正負(fù)極短接,也不會(huì)出現(xiàn)打火花、觸電等危險(xiǎn)。運(yùn)輸過程中,電池被碾壓或預(yù)制艙系統(tǒng)發(fā)生側(cè)翻等異常情況均不會(huì)出現(xiàn)燃燒、爆炸等危險(xiǎn),為電芯及系統(tǒng)的存儲(chǔ)、組裝、運(yùn)輸提供較高的人身和財(cái)產(chǎn)的安全保障。

量產(chǎn)就緒,鈉電產(chǎn)業(yè)化提速

鈉電儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展,離不開產(chǎn)業(yè)鏈的共建。如今,國(guó)內(nèi)已有數(shù)家具備千噸級(jí)磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料生產(chǎn)能力的供應(yīng)鏈伙伴,萬噸級(jí)產(chǎn)線也在建設(shè)中,鈉電的市場(chǎng)規(guī)模有望在未來3年達(dá)到千億元量級(jí)。

海辰儲(chǔ)能全球首款電力儲(chǔ)能專用鈉離子電池∞Cell N162Ah的發(fā)布,標(biāo)志著海辰儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)“鋰鈉互補(bǔ)、鋰鈉齊飛”的產(chǎn)業(yè)布局。這不僅將對(duì)鈉電儲(chǔ)能的商業(yè)化應(yīng)用起到極大推進(jìn)作用,同時(shí)也會(huì)進(jìn)一步完善和壯大鈉電儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈,更好地滿足高溫、高寒、高功率等復(fù)雜儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景需求。

展望未來,海辰儲(chǔ)能將繼續(xù)站在儲(chǔ)能技術(shù)的前沿,以“快人一步”的創(chuàng)新,全力挖掘和釋放鈉電儲(chǔ)能的巨大潛力,助推儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展。