在全球能源转型与新能源汽车产业蓬勃发展的背景下,钠电池以其丰富的资源储量和独特的性能优势,逐渐成为新能源领域的“新星”。随着锂资源的稀缺性与高成本问题日益凸显,钠电池作为锂电池的重要补充和替代技术,正在被包括孚能科技在内的动力电池厂商关注、布局,逐步走向商业化应用。

钠电池(SIB)是一种使用钠离子(Na+)作为电荷载体的可充电电池,其工作原理类似于锂离子电池。由于钠和锂在元素周期表中属于同族,化学性质相似,因此钠电池的构成也高度类似锂离子电池,主要包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。钠电池的商业化进程虽然一度落后于锂离子电池,但近年来随着锂资源短缺和成本上升,钠电池的研究和应用再次受到重视。

钠电池的优势在于其丰富的资源储量和低成本。地壳中钠的储量是锂的1300倍以上,且分布广泛,能够满足大规模使用需求。此外,钠电池的正极材料不需要使用钴和镍等元素,进一步扩大了成本优势。在能量密度方面,虽然钠电池略低于锂离子电池,但在部分应用场景下,如二轮车、三轮车以及储能领域,钠电池在性能和成本上实现了平衡,有望成为锂离子电池的重要补充。

钠电池的安全性也是其一大亮点。经过针刺测试、过充、过放、挤压、泡水等多项测试,钠电池均表现出色,热稳定性远超国家强标安全要求。这一特性使得钠电池在电动汽车、储能电站等对安全性要求极高的场合有着广阔的应用前景。

值得一提的是,在低温性能方面,钠电池也展现出优势。在零下40℃的环境下,钠电池仍能保持70%以上的容量,这一特性使得钠电池在北方寒冷地区比锂离子电池更具优势。同时,钠电池的工作温度区间更宽,有利于降低储能行业空调系统的功率配额和温度控制系统的在线时间,从而降低储能系统的初始成本和运行成本。

目前,钠电池产业正处于商业化初期阶段,但已经取得了显著进展。多家企业开始推动钠电池及其原材料的量产。例如,在钠离子电池研发及产业化应用方面,孚能科技与江铃集团新能源合作的首款钠离子电池纯电A00级车型易至EV3于2023年底正式下线。易至EV3是全球首款交付的钠电车型,该批次钠离子电池性能指标优越,质量能量密度≥145Wh/kg、体积能量密度≥280Wh/L,确保了高效的能量存储能力。尤为值得一提的是,其低温性能表现出色,在-20℃与25℃放电容量的比值≥90%,循环寿命≥1500次。技术路线上,孚能科技钠电池采用层状氧化物+硬碳的技术路线,产品性能优异。除层状氧化物路线,公司也在开发普鲁士蓝、聚阴离子等其他技术路线。

未来,随着钠电池技术的不断成熟和市场的逐步拓展,钠电池有望在新能源领域发挥更加重要的作用。在双碳目标下,新型储能市场将持续增长,为钠电池提供广阔的发展空间。同时,钠电池作为未来能源安全的压舱石,在大规模应用领域能够被寄予厚望,与锂离子电池一起成为二次电池的主要形态。