图为爱玛科技集团股份有限公司中央研究院技术专家佘沛亮作主题演讲
【电池中国网 9月14日 广州讯】9月13-14日,由电池中国网、广东省电动车商会联合主办,星恒电源总冠名的“2021轻型电动车用锂电池技术及应用交流会”在广州举行,在由克能锂电专场冠名的“两轮电动车锂电技术与突破”论坛上,爱玛科技集团股份有限公司中央研究院技术专家佘沛亮,发表了题为“钠离子电池及其在电动车上的应用”的演讲。
佘沛亮谈道,钠离子电池研究的历史比较久,和锂电池差不多。钠离子电池之所以一直没有突破,主要在于钠的材料没有找到有效的体系,钠离子电池是化学电源的后起之秀。从资源储量上来说,纳大概是锂的420倍。锂资源本身的分布也不均衡,在南美占的比例相对比较高。在现实中,钠电池已经得到了多年的应用,主要在一些大型的电力储能领域。
据介绍,到现在为止,钠电池本身正极材料的开发,从2010年国内开始提速,行业探索了很多不同的材料体系,在容量和循环寿命方面有很大提升。从工艺可行性上看,钠离子电池优势在于和锂电池本身生产的设备,基本上是兼容的。
佘沛亮表示,钠离子电池正极材料应具备的特性:具有较高的氧化还原电位;具有较高的质量比容量;具有较好的离子扩散通道;具有较高的电化学活性;具有良好的结构稳定性和电化学稳定性;生产工艺简便易行、资源丰富且环境友好等。
不过,目前来看钠离子电池还有一些劣势。主要是离子的半径,特别是容积化以后,离子半径比较大一些,影响整体材料本身性能,未来还要再进一步探索。相对于锂电池,对于材料体系的选择来看,钠电池可能就难一些,特别是负极。
截至2020年,全球已有约二十家企业致力于钠离子电池的研发与产业化,比如英国Faradion公司、法国Timat、日本岸田化学、美国Natron Energy等公司,以及我国的中科海钠、钠创新能源、星空钠电等公司。
佘沛亮指出,在成本方面,当前因为产量比较小,目前处在导入期,成本还是比较高。总体来看,现在钠电池已经可以进入产业化阶段,总体大的创新或者说爆发性专利增长时期,已经过去了。接下来进入一种工艺摸索、工艺导入的阶段。
2021年7月,爱玛在杭州水博园召开了“双轮驱动,步步为赢”的夏季发布会。爱玛科技集团首席技术官杨万里在现场讲解了AI-SAFE安全系统、AimaOS以及聚焦钠离子电池的应用研究等。钠离子电池具有非常优秀的低温性能,在-38℃到80℃的环境中都可以正常放电,其中在-20℃环境中的容量保持率可以达到94.1%。
佘沛亮表示,在电动车当中的应用,目前来看钠电池本身能量相对还不是那么高,但已经是铅酸电池的至少1倍以上。另外,钠电池有非常好的安全性,从这个角度来说,钠电池是非常好的选择。
佘沛亮总结说,总体来看,钠离子电池的发展前景广阔、应用潜力无限,目前处于市场导入期,已成为行业共识;钠离子电池当前成本相对偏高,未来低于磷酸铁锂;钠离子电池安全性相对磷酸铁锂更好,但仍不可过充、热滥用;材料体系创新仍有很大发展空间,技术进步是实现其高性价比的关键;寻找适合钠离子电池导入的细分市场非常重要,低速电动车是不二选择。
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