從長(zhǎng)虹在鈉離子電池方面取得進(jìn)展看中國(guó)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)

事件速遞

日前，長(zhǎng)虹新能源材料實(shí)驗(yàn)室發(fā)布消息稱，該實(shí)驗(yàn)室與電子科技大學(xué)合作，在鈉離子電池領(lǐng)域取得重大技術(shù)突破，該技術(shù)可使鈉離子電池實(shí)現(xiàn)超級(jí)穩(wěn)定、超長(zhǎng)壽命、超高倍率。有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，長(zhǎng)虹新能源材料實(shí)驗(yàn)室將結(jié)合產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，推動(dòng)長(zhǎng)虹控股相關(guān)子公司的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。

淺析發(fā)展鈉離子電池原因

四川長(zhǎng)虹新能源不是鈉離子電池領(lǐng)域的第一人，在今年7月份，寧德時(shí)代就宣布了他們的鈉離子電池計(jì)劃。寧德時(shí)代作為世界電能儲(chǔ)能領(lǐng)域的一哥，為何也青睞鈉離子電池呢？

筆者認(rèn)為這與鈉與鋰的儲(chǔ)量、開采難度有關(guān)。截至2019年，已探明的鋰礦儲(chǔ)量約為8000萬噸。世界鋰儲(chǔ)量前三名分別為：玻利維亞（2100萬噸）、阿根廷（1700萬噸）、智利（900萬噸）。中國(guó)的鋰礦儲(chǔ)量為450萬噸，而美國(guó)鋰礦儲(chǔ)量為680萬噸，位居世界第四。而且鋰礦分布不均，豐富度較低。從以上數(shù)據(jù)我們可以得出一定的結(jié)論，中國(guó)的鋰礦儲(chǔ)量不算太多，長(zhǎng)期發(fā)展鋰電池產(chǎn)業(yè)將使我國(guó)鋰礦資源長(zhǎng)期處于進(jìn)口狀態(tài)，這對(duì)于行業(yè)穩(wěn)定性有所不利（參考鐵礦石等大宗商品漲價(jià)）。

發(fā)展鈉離子電池，主要的來源是鈉鹽。我國(guó)是海岸線大國(guó)，在西南有大量鹽井，西部盆地有大儲(chǔ)量鹽湖，而且，金屬鈉的儲(chǔ)量在地殼中占比高達(dá)2.36%，足以支撐金屬鈉的開采至少持續(xù)百年時(shí)間，對(duì)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)于國(guó)家發(fā)展，使用金屬鈉作為新能源電池原材料現(xiàn)在來看是一個(gè)更好的選擇。鈉鹽就開采成本及原材料成本來說也比鋰鹽的各項(xiàng)成本要低很多。

從技術(shù)角度來說，發(fā)展鈉離子電池與鋰離子電池技術(shù)難度差距較小，較容易發(fā)展。在工作原理上，鈉離子電池與鋰離子電池極具相似性。鈉離子電池充電過程中，正極材料發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，同時(shí)鈉離子從正極脫嵌。電子補(bǔ)償電荷通過外電路到達(dá)負(fù)極，鈉離子也通過電解液遷移至負(fù)極。放電時(shí)則相反。由于鈉鹽特性，允許使用低濃度電解液（同樣濃度電解液，鈉鹽電導(dǎo)率高于鋰電解液20%左右）降低成本。同時(shí)，鈉離子不與鋁形成合金，負(fù)極可采用鋁箔作為集流體，可以進(jìn)一步降低成本8%左右，降低重量10%左右。由于鈉離子電池?zé)o過放電特性，允許鈉離子電池放電到零伏。鈉離子電池能量密度大于100Wh/kg，可與磷酸鐵鋰電池相媲美，但是其成本優(yōu)勢(shì)明顯，有望在大規(guī)模儲(chǔ)能中取代傳統(tǒng)鉛酸電池。

綜上，發(fā)展鈉離子電池產(chǎn)業(yè)對(duì)于我國(guó)電能儲(chǔ)能行業(yè)有著長(zhǎng)期的、直接的益處。

另辟蹊徑的固態(tài)電池

固態(tài)電池，顧名思義，電池是固態(tài)的。具體體現(xiàn)在電池電解液由液態(tài)替換為以鋰、鈉制成的玻璃化物作為傳導(dǎo)物質(zhì)。和現(xiàn)在主流的磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池相比，固態(tài)電池的能量比更高、性能更高，同時(shí)安全性也更高，它已經(jīng)成為動(dòng)力電池發(fā)展的趨勢(shì)。因?yàn)樗鼘⒁后w電解質(zhì)改成了固體物質(zhì)，所以它不易起火。同時(shí)，它能將電極和電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)堆疊，可以實(shí)現(xiàn)電池的小型化。

實(shí)際上，無論是鋰電池還是鈉電池，都可以做成固態(tài)電解質(zhì)的形態(tài)，這樣其電池的安全系數(shù)會(huì)比液態(tài)電解質(zhì)電池更高。

鈉電池是我國(guó)未來的發(fā)展方向

由于鈉礦比鋰礦開采容易，金屬鈉的資源比金屬鋰豐富得多，這直接決定了鈉金屬原材料價(jià)格比金屬鋰低得多。這幾個(gè)大的點(diǎn)對(duì)于我國(guó)鈉資源的穩(wěn)定至關(guān)重要。而這也決定了我國(guó)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定性。技術(shù)方面鈉離子電池相比鋰離子電池有著諸多優(yōu)勢(shì)，最明顯的莫過于無過放電特性。文中最后提到的固態(tài)電池，實(shí)際上與現(xiàn)階段發(fā)展的鈉離子電池并不沖突，應(yīng)該說未來固態(tài)鈉離子電池也會(huì)取代現(xiàn)在研的液態(tài)鈉離子電池，成為新主流，不過，那是后話了。