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寧德時(shí)代第一代鈉離子電池,15分鐘充電80%,!2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈

2021-07-30
來(lái)源: 工控兄弟連
關(guān)鍵詞: 鈉離子電池 寧德時(shí)代

  7月29日,,寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司成功舉行了首場(chǎng)線(xiàn)上發(fā)布會(huì),董事長(zhǎng)曾毓群博士發(fā)布了寧德時(shí)代的第一代鈉離子電池,,同時(shí),,創(chuàng)新的鋰鈉混搭電池包也在發(fā)布會(huì)上首次亮相。

  作為寧德時(shí)代創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的又一里程碑式成果,,鈉離子電池將為能源清潔化和交通電動(dòng)化提供全新解決方案,,推動(dòng)“碳中和”目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn)。

  突破鈉離子電池技術(shù)瓶頸

  隨著“碳中和”成為全球共識(shí),,新能源產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入到多層次,、多類(lèi)型、多元化發(fā)展階段,,愈發(fā)細(xì)分的市場(chǎng)對(duì)電池提出了差異化的需求,;同時(shí),世界范圍內(nèi)對(duì)于電池基礎(chǔ)材料的研發(fā)速度正在加快,,這為鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化打開(kāi)了雙向窗口,。

  鈉離子電池有著與鋰離子電池相似的工作原理,主要通過(guò)鈉離子在正負(fù)極之間的嵌入,、脫出實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移,。

  然而,相較鋰離子,,鈉離子體積較大,,在材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)性能方面要求更嚴(yán)苛,這也成為鈉離子電池遲遲難以商用的瓶頸,。

  寧德時(shí)代多年來(lái)深耕鈉離子化學(xué)體系材料的研發(fā):在正極材料方面,,寧德時(shí)代采用了克容量較高的普魯士白材料,創(chuàng)新性地對(duì)材料體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排,,解決了普魯士白在循環(huán)過(guò)程中容量快速衰減這一核心難題。

  在負(fù)極材料方面,,寧德時(shí)代開(kāi)發(fā)了具有獨(dú)特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料,,其具有克容量高、易脫嵌,、優(yōu)循環(huán)的特性,。

  基于材料體系的一系列突破,寧德時(shí)代研發(fā)的第一代鈉離子電池具備高能量密度,、高倍率充電,、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,、良好的低溫性能與高集成效率等優(yōu)勢(shì)。

  其電芯單體能量密度高達(dá)160Wh/kg,;常溫下充電15分鐘,,電量可達(dá)80%以上;在-20°C低溫環(huán)境中,,也擁有90%以上的放電保持率,;系統(tǒng)集成效率可達(dá)80%以上;熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)超國(guó)家強(qiáng)標(biāo)的安全要求,。

  第一代鈉離子電池既可應(yīng)用于各種交通電動(dòng)化場(chǎng)景,,尤其在高寒地區(qū)具有突出優(yōu)勢(shì),又可靈活適配儲(chǔ)能領(lǐng)域全場(chǎng)景的應(yīng)用需求,。

  四大創(chuàng)新支撐三大方向

  打造世界一流的創(chuàng)新科技公司,,為人類(lèi)新能源事業(yè)做出卓越貢獻(xiàn),是寧德時(shí)代的愿景,。為此,,寧德時(shí)代在三大戰(zhàn)略發(fā)展方向上不懈努力:一是,以可再生能源發(fā)電和儲(chǔ)能,,替代固定式化石能源,;二是,以動(dòng)力電池助力電動(dòng)車(chē)發(fā)展,,替代移動(dòng)式化石能源,;三是以電動(dòng)化+智能化的集成應(yīng)用創(chuàng)新,加快各領(lǐng)域的新能源替代進(jìn)程,。

  作為三大發(fā)展方向的支撐,,寧德時(shí)代形成了材料與化學(xué)體系、系統(tǒng)結(jié)構(gòu),、極限制造,、商業(yè)模式四大創(chuàng)新體系,形成從前沿基礎(chǔ)研究,,到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,,再到大規(guī)模商業(yè)化的快速轉(zhuǎn)化能力。

  材料與化學(xué)體系的基礎(chǔ)研究是關(guān)鍵,。寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群表示,,有人認(rèn)為電池的化學(xué)體系已很難創(chuàng)新,只能在物理結(jié)構(gòu)上做些改進(jìn),?!暗覀冋J(rèn)為,電化學(xué)的世界,,就像能量魔方,,未知遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于已知,,我們樂(lè)此不疲地探索著其中的奧秘?!?/p>

  曾毓群介紹,,寧德時(shí)代構(gòu)建了高通量材料集成計(jì)算平臺(tái),在原子級(jí)別對(duì)材料進(jìn)行模擬計(jì)算和設(shè)計(jì)仿真,,憑借對(duì)原理的深刻理解,,借助先進(jìn)的算法和強(qiáng)大的算力,尋找各種材料基因的結(jié)合點(diǎn),,開(kāi)發(fā)出更適合鈉離子電池的各類(lèi)材料,,推動(dòng)其進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的快速通道,并不斷迭代,。下一代鈉離子電池能量密度研發(fā)目標(biāo)是200Wh/kg以上,。

  在系統(tǒng)創(chuàng)新方面,寧德時(shí)代在電池系統(tǒng)集成方面另辟蹊徑,,開(kāi)發(fā)了AB電池系統(tǒng)解決方案,,即鈉離子電池與鋰離子電池兩種電池按一定比例進(jìn)行混搭,集成到同一個(gè)電池系統(tǒng)里,,通過(guò)BMS精準(zhǔn)算法進(jìn)行不同電池體系的均衡控制,。AB電池系統(tǒng)解決方案既彌補(bǔ)了鈉離子電池在現(xiàn)階段的能量密度短板,也發(fā)揮出了它高功率,、低溫性能好的優(yōu)勢(shì),。以此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新為基礎(chǔ),可為鋰鈉電池系統(tǒng)拓展更多應(yīng)用場(chǎng)景,。

  多維布局推動(dòng)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化

  在發(fā)布會(huì)上,,寧德時(shí)代研究院副院長(zhǎng)黃起森博士介紹,在制造工藝方面,,鈉離子電池可以實(shí)現(xiàn)與鋰離子電池生產(chǎn)設(shè)備,、工藝的完美兼容,產(chǎn)線(xiàn)可進(jìn)行快速切換,,完成產(chǎn)能快速布局,。目前,寧德時(shí)代已啟動(dòng)相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)化布局,,2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈,。

  寧德時(shí)代表示,歡迎相關(guān)研究機(jī)構(gòu),、上游材料供應(yīng)商和下游電池應(yīng)用端一起參與,共同加速鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的完善和發(fā)展,。

  曾毓群認(rèn)為,,“碳中和”催生了萬(wàn)億瓦時(shí)級(jí)的電池需求,,推動(dòng)了新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,新的應(yīng)用場(chǎng)景不斷產(chǎn)生,,給了不同技術(shù)施展的舞臺(tái),。多元化的技術(shù)路線(xiàn),也將助力產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展,。

 


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