事件速遞

日前，長虹新能源材料實驗室發(fā)布消息稱，該實驗室與電子科技大學(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)可使鈉離子電池實現(xiàn)超級穩(wěn)定、超長壽命、超高倍率。有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，長虹新能源材料實驗室將結(jié)合產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，推動長虹控股相關(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，寧德時代就宣布了他們的鈉離子電池計劃。寧德時代作為世界電能儲能領(lǐng)域的一哥，為何也青睞鈉離子電池呢？

筆者認(rèn)為這與鈉與鋰的儲量、開采難度有關(guān)。截至2019年，已探明的鋰礦儲量約為8000萬噸。世界鋰儲量前三名分別為：玻利維亞（2100萬噸）、阿根廷（1700萬噸）、智利（900萬噸）。中國的鋰礦儲量為450萬噸，而美國鋰礦儲量為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，中國的鋰礦儲量不算太多，長期發(fā)展鋰電池產(chǎn)業(yè)將使我國鋰礦資源長期處于進(jìn)口狀態(tài)，這對于行業(yè)穩(wěn)定性有所不利（參考鐵礦石等大宗商品漲價）。

發(fā)展鈉離子電池，主要的來源是鈉鹽。我國是海岸線大國，在西南有大量鹽井，西部盆地有大儲量鹽湖，而且，金屬鈉的儲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)百年時間，對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對于國家發(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，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)勢明顯，有望在大規(guī)模儲能中取代傳統(tǒng)鉛酸電池。

綜上，發(fā)展鈉離子電池產(chǎn)業(yè)對于我國電能儲能行業(yè)有著長期的、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，同時安全性也更高，它已經(jīng)成為動力電池發(fā)展的趨勢。因為它將液體電解質(zhì)改成了固體物質(zhì)，所以它不易起火。同時，它能將電極和電解質(zhì)實現(xiàn)堆疊，可以實現(xiàn)電池的小型化。

實際上，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)會比液態(tài)電解質(zhì)電池更高。

鈉電池是我國未來的發(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格比金屬鋰低得多。這幾個大的點對于我國鈉資源的穩(wěn)定至關(guān)重要。而這也決定了我國鈉離子電池產(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，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。