材料|能量密度全球最高！15分钟充电80%！宁德时代发布第一代钠离子电池_充电|性能|宁德|电解液|创新

宁德时代29日召开了钠离子电池发布会。
宁德时代在发布会中表示，公司开发的第一代钠离子电池，电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg ，为目前全球最高水平。在常温下充电15分钟，电量可达80% 。而在零下20°C低温的环境下，仍然有90%以上的放电保持率，同时在系统集成效率方面，也可以达到80%以上。它本着优异的热稳定性，已经超越了国家动力电池强标的安全要求。

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此外，宁德时代还表示，其下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg ，公司还表示，已经开始进行钠离子电池的产业化布局，计划于2023年形成基本产业链。
01钠离子电池基本情况
在发布会上，宁德时代研究院副院长黄起森博士介绍了钠离子电池的基本情况。
1、钠离子电池和锂离子电池的区别和联系
钠的化学性质，电池工作原理都和锂非常相似，在元素周期表里属于同一主族，电池工作原理都是摇椅式。钠的地壳元素含量排名第六，资源非常的丰富。钠离子的半径尺寸大于锂离子，因此在电池的运行过程中，钠离子在材料中的嵌入和脱出，对材料的结构稳定性和动力学提出了更高的要求
2、钠离子电池研究进展
1）正极材料方面：目前具有潜在商业化价值的有普鲁士白和层状氧化物两类材料，克容量已经达到了160mAh/g ，与现有的锂离子电池正极材料相当。宁德时代解决了材料在循环过程中容量快速衰减这一世界性的难题，使创新的材料具备了产业化的条件。
2）负极材料方面：由于钠离子无法像锂离子一样在石墨层间自由的穿梭，宁德时代开发了能够让大量的钠离子存储和快速通行、具有独特孔隙结构的硬碳材料，这种硬碳材料克容量可350mAh/g以上，还具备优异的循环性能，整体性能指标与现有的石墨相当。
3）电解液方面：CATL开发了适配这样的正极负极材料的新型独特电解液体系，在制造工艺方面可以与目前的锂离子电池制造工艺和设备相兼容。
02CATL第一代钠离子电池性能
在发布会上，宁德时代研究院副院长黄起森博士还介绍了CATL第一代钠离子电池。
1、电芯单体能量密度——160Wh/kg ，是目前全球最高水平

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2、快充能力
1）常温下充电15min ，电量可达80%；

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2）-20度低温环境下，有90%以上的放电保持率。

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3、系统集成效率方面——超过80%

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4、第一代钠离子电池综合性能和LFP电池对比
当前钠离子电池在能量密度方面明显低于LFP电池，但是在低温性能和快充方面具有明显优势。

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5、结构创新：AB电池解决方案介绍
1）AB电池解决方案是什么？
钠离子电池与锂离子电池的集成混合共用：将钠离子电池与锂离子电池同时集成到同一个电池系统里，将两种电池按一定的比例和排列进行混搭、串联、并联、集成通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制，这样可以实现取长补短，既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板，也发挥出了它高功率、低温性能的优势这样的锂-钠电池系统就能适配更多应用场景。

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2）下一代钠离子电池目标
下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg 。宁德时代，已经开始进行钠离子电池的产业化布局，计划于2023年形成基本产业链。
以下是华泰电新的总结：

1、材料体系
正极材料：普鲁士白，层状氧化物，体相结构进行电荷重排，还有一些表面改性；
负极材料：改性后的硬碳，比容量350mah/g；
电解液：新型电解液；
制造工艺：设备可以跟锂离子电池产线兼容。
2、电池性能
单体160wh/Kg ， 15分钟达到80% ，零下20度还有90%的放电保持率，热稳定性超过国家安全要求，在低温性能和快充方面有明显优势。
3、结构设计
AB电池解决方案，钠离子电池和锂离子电池同时集成到同一个系统，通过BMS算法控制。
4、后续展望
下一代单体能量密度为200wh/Kg 。

03 宁德时代的三个战略方向和四大创新支撑在发布会上，宁德时代介绍了其三个战略方向和四大创新支撑：
1）以可再生能源发电和储能替代固定式化石能源——在发电端、电网端和用户端都做了很多努力，在电化学储能方面进行了重点布局。

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2）以动力电池助力电动车的发展——不断地提高电池性能，加速交通领域的全面电动化。

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3）以电动化和智能化的集成作为一个创新，以加快各领域的新能源替代过程。

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4）作为三大发展方向的支撑，形成了材料和化学体系、系统结构、极限制造和商业模式的四大创新支撑，形成了从前沿基础研究到产业化应用，再到商业化大规模的推广快速转化的能力。
04钠离子电池，下一片蓝海？
由于钠储量丰富，可得性好，钠离子电池的综合成本低于锂离子电池且接近铅酸电池，沉寂已久的钠离子电池风云再起，近期成为资本市场关注的对象。 Choice数据显示，钠离子电池板块景气度向好，相关上市公司获得资金青睐，年内股价已远远跑赢大盘指数。
不仅上市公司积极掘金钠离子电池领域，研究机构也在抓紧研究性能更强、安全性更高、制备成本更低的钠离子电池方案，为钠离子电池产业提供更坚实的理论基础。有券商分析师积极展望并表示，钠离子电池有望对锂离子电池、铅酸电池等成熟储能技术形成补充。
7月26日，中信证券、信达澳银基金发布研究报告，均认为钠离子电池兼具资源和成本优势，有望加速导入新能源产业。中信证券新能源汽车首席分析师宋韶灵持有谨慎乐观态度：“近几年来，产业资本开始积极布局钠离子电池，虽然行业仍处于导入阶段，但是钠离子电池在资源丰富度、成本方面优势明显。随着技术走向成熟、产业链逐步完善，钠离子电池有望在储能等领域实现商业化应用，对锂离子电池、铅酸电池等成熟的储能技术形成一定的补充。 ”他还表示：“对比锂离子电池，钠离子电池具有能量密度低、体积相对大、循环寿命短、产业链不完善等缺点。投资者需要密切关注钠离子电池产业化进展、锂离子电池成本变动方向和地方储能政策落地节奏。 ”
市场有风险，投资需谨慎，本文不构成投资建议。
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