半固態+鈉電，比克圍獵378GWh火熱大市場

曾幾何時，鋰電池的關鍵材料碳酸鋰供不應求，價格一路瘋漲，甚至躥升至60萬元/噸的“天價”，整個鋰電池產業鏈企業苦不堪言。兩年前，“怒發沖冠”的寧德時代祭出了成本更低的鈉電池，引燃了鈉電池快速產業化的導火索。

上海鋼聯數據顯示, 8月1日電池級碳酸鋰均價報27.55萬元/噸。業內人士表示，理論上即便按照15萬元/噸碳酸鋰價格測算，鈉電池材料成本仍有望較鋰電池低30%-40%。鈉電池在低速電動乘用車、電動兩輪車、儲能、電動工具等領域有望得到廣泛應用，機構預測2027年市場規?？蛇_582.7億元。

機構紛紛看好鈉電池前景。按照中信證券的預測，到2025年鈉電池在儲能、電動兩輪車以及低速電動車等應用領域的潛在總需求將達190GWh。浙商證券預計，到2030年鈉電池需求將達到378GWh，市場火熱，空間巨大。

(資料圖片)

2023年或將成為鈉離子電池量產元年。除了寧德時代外，比克電池、孚能科技、中科海鈉、傳藝科技、鵬輝能源、華陽股份、欣旺達、鈉創新能源、派能科技、多氟多、海四達、珈鈉能源等眾多企業都在加快鈉電池布局。有機構預計，2023年底業內鈉電池產能將增加至21GWh，同比增長950%。

“半固態+鈉電”新路徑

“2021年比克電池就開始了對鈉電的初步研究?！北瓤穗姵谻TO林建博士向電池中國介紹說。在材料方面，比克選擇正極層狀氧化物和負極硬碳技術路線做全電。正極方面主要有層狀氧化物、聚陰離子、普魯士藍三種材料，負極方面主要是碳基材料為主，以硬碳為代表。

據介紹，“半固態+鈉電”的組合，是比克電池正在深入探索鈉離子電池性能改善的新路徑。比克在歷經大量鈉電電解液添加劑試驗后研究發現，在以層狀氧化物鈉電正極產氣為主的情況下，正極成膜添加劑可以有效抑制正極與電解液的副反應，從而大幅提升電池高溫循環性能。而新型成膜添加劑成膜阻抗低，則有效隔絕了電解液與正負極反應，使得高溫和低溫性能雙雙提高。

林建指出，半固態電解質的出現，又對液態電解液產生了束縛作用，改善了界面穩定性，明顯提升電池循環，并抑制產氣現象。

“比克選擇層狀氧化物和硬碳路線，通過微分容量曲線等手段研究鈉電在不同SOC下的相變過程，明確了鈉材料體系下電池合適的電壓使用范圍不能超過3.97V，實驗表明通過控制合適的電壓區間可以大大改善鈉電的循環性能。”林建介紹說。

在此研究基礎之上，比克開發的鈉離子電池具有良好的安全性能，能量密度可達到150Wh/Kg,10C充放電的容量保持率高達80%以上，常溫下2000次循環后電量至少保持80%。即使在0℃低溫環境下，500次循環后電量保持率也不低于70%。

從納電整體性能來看，林建指出，在倍率性能方面，鈉電的倍率充電和倍率放電性能顯著優于鋰電；高低溫性能方面，零下40攝氏度，鋰電不能放電，而鈉電還能放出室溫容量的50%以上；常溫循環方面，預估2000圈以上性能皆優異；安全性能方面，經過電芯常規安全性測試包括150℃熱箱測試、針刺和重物沖擊等結果表明，鈉電的安全性介于鋰電三元和鐵鋰之間，值得放心。

持續提升鈉電池性能

鈉電池產業前景光明，目前已經得到了國家在政策方面的支持，工信部印發的《關于推動能源電子產業發展的指導意見》中明確提到，要發展鈉離子電池等新型電池。其中鈉離子電池要聚焦電池的低成本和高安全性，開發高效模塊化系統集成技術，加快鈉離子電池技術突破和規?；瘧?。

值得注意的是，鈉在地殼中的豐度約2.36%，遠高于鋰的0.002%，極具資源優勢。林建指出，在技術方面，鈉和鋰處于同一主族，不但化學性質相似，而且鈉在硬碳中可逆脫嵌，保證了電池的正常工作；能源安全方面，中國鈉產量全球最大，可有效規避資源限制，將有助于中國邁向能源強國。

目前，鈉電池的裝車進程正在加快。今年2月，江汽集團和大眾集團合資品牌思皓新能源亮相了行業首臺鈉離子電池樣車——思皓EX10花仙子-A00級短途車；7月，德國某全球知名汽車制造商與國內某電池廠商簽訂了鈉電池采購訂單。

為盡早將鈉離子電池產品推向市場，林建表示，比克持續提升鈉離子的能量密度，采用新型負極材料的鈉離子電池，能量密度可達到150Wh/Kg，且具有良好的循環穩定性。接下來，比克將探索更多的產品型號，努力研發出更高能量密度、更長循環壽命、更好安全性的鈉電產品，以滿足市場對鈉電持續增長的需求。

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