能量密度160Wh/kg 寧德時(shí)代鈉離子電池
日前,當(dāng)代安普瑞斯科技有限公司發(fā)布了第一代鈉離子電池,創(chuàng)新的鋰鈉混合電池組也在發(fā)布會上首次亮相。當(dāng)代安普瑞斯科技有限公司第一代鈉離子電池能量密度高達(dá)160 Wh/kg;常溫充電15分鐘后,功率可達(dá)80%以上。在-20°C的低溫環(huán)境下,也有90%以上的放電保持率,具有高能量密度、高倍率充電、耐低溫的特點(diǎn)。
鋰離子電池是目前大多數(shù)電動汽車使用的一種電池,而鈉離子電池相對較少。其實(shí)鈉離子電池和鋰離子電池的工作原理差不多,充放電主要是通過鈉離子在正負(fù)極之間移動來實(shí)現(xiàn)的。然而,與鋰離子相比,鈉離子的體積更大。雖然在充放電功率和低溫性能上有一定的優(yōu)勢,但與鋰離子電池相比在能量密度和衰減上存在一定差距,這也成為鈉離子電池難以商業(yè)化的瓶頸。
當(dāng)代安普瑞斯科技有限公司的第一代鈉離子電池具有以下特點(diǎn):
1.電池單體能量密度高達(dá)160Wh/kg;
2.室溫充電15分鐘,功率可達(dá)80%以上;
3.在-20℃的低溫環(huán)境下,其放電保持率也超過90%;
4.系統(tǒng)集成效率可達(dá)80%以上;
5.熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求。
總的來說,第一代鈉離子電池的能量密度略低于目前的磷酸鐵鋰電池,但在低溫性能和快速充電方面具有明顯優(yōu)勢,尤其是在高寒地區(qū)的大功率應(yīng)用場景下。
在正極材料方面,有兩種具有潛在商業(yè)價(jià)值的材料:普魯士白和層狀氧化物。它們的克容量已經(jīng)達(dá)到了160mAh/g,與現(xiàn)有的鋰離子電池負(fù)極材料相當(dāng)。至于負(fù)極材料,由于鈉離子不能像鋰離子一樣在石墨層之間自由穿梭,當(dāng)代安普瑞科技有限公司開發(fā)了一種具有獨(dú)特孔結(jié)構(gòu)的硬碳材料,可以儲存并快速通過大量鈉離子。這種硬碳材料的克容量可達(dá)350mAh/g以上,并且還具有優(yōu)異的循環(huán)性能,整體性能指標(biāo)與現(xiàn)有石墨相當(dāng)。
因此,當(dāng)代安普瑞斯科技有限公司的第一代鈉離子電池具有能量密度高、充電速率高、熱穩(wěn)定性好、低溫性能好、集成效率高的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)代安普瑞斯科技有限公司創(chuàng)始人、董事長曾毓群介紹,下一代鈉離子電池的能量密度研發(fā)目標(biāo)是在200Wh/kg以上。
在系統(tǒng)創(chuàng)新方面,當(dāng)代安普瑞斯科技有限公司在電池系統(tǒng)集成方面走了一條新路,研發(fā)了AB電池系統(tǒng)解決方案,即鈉離子電池和鋰離子電池按一定比例混合,集成到同一個(gè)電池系統(tǒng)中,通過BMS精準(zhǔn)算法對不同電池系統(tǒng)進(jìn)行均衡控制。AB電池系統(tǒng)解決方案不僅彌補(bǔ)了目前鈉離子電池能量密度短的不足,還充分發(fā)揮了其高功率、低溫性能好的優(yōu)勢。基于這一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,可以為鋰鈉電池系統(tǒng)拓展更多的應(yīng)用場景。
此外,當(dāng)代安普瑞斯科技有限公司還表示,鈉離子電池和鋰離子電池采用混線生產(chǎn),完成產(chǎn)能的快速布局。當(dāng)代安普瑞斯科技有限公司預(yù)計(jì)2023年形成基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈。曾毓群認(rèn)為,“碳中和”催生了萬億瓦時(shí)的電池需求,多元化的技術(shù)路線也將助力行業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展。
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