在自然界中,鈉元素的儲量異常豐富,其地殼豐度遠超鋰元素,達到后者的400多倍。理論上,若能將其中僅僅1%的鈉用于制造鈉離子電池,并考慮到全球儲能市場每年新增的1TWh需求,這樣的儲量足以滿足人類150億年的儲能需求。然而,盡管潛力巨大,鈉離子電池的發(fā)展卻未能如預期般迅速,導致公眾對其存在兩大誤解:市場容量有限和產業(yè)化進程緩慢。
不過,這一局面在近日迎來了轉機。12月12日,海辰儲能在其第二屆生態(tài)日上,震撼發(fā)布了專為電力儲能設計的首款鈉離子電池——∞Cell N162Ah。這款電池的問世,標志著極端環(huán)境下,鈉離子電池的應用將變得更加自由靈活。
∞Cell N162Ah鈉離子電池采用了先進的聚陰離子技術路線,即磷酸焦磷酸鐵鈉正極搭配硬碳負極,專為寬溫、高倍率的儲能場景而打造。在循環(huán)性能、寬溫域適應性、大倍率充放電性能以及能量效率等方面,這款電池展現出了顯著的優(yōu)勢,完美契合了當前電力儲能市場的全方位需求。
海辰儲能預計,到2025年第四季度,∞Cell N162 Ah鈉離子電池將實現GWh級別的量產,這將極大地推動鈉電儲能的產業(yè)化進程,正式開啟電力儲能的鈉電新時代。海辰儲能電池研究院院長鄭建明博士指出,鈉電產業(yè)化之所以進展緩慢,主要是缺乏真正大規(guī)模的應用場景。而電力儲能,正是能夠驅動鈉電產業(yè)規(guī)模化發(fā)展的“大應用場景”。
為了克服鈉電技術難題,海辰儲能進行了全方位的創(chuàng)新與優(yōu)化。傳統層狀氧化物和普魯士藍/白技術路線在循環(huán)壽命和高溫穩(wěn)定性方面難以滿足儲能需求,且安全保障存在挑戰(zhàn)。相比之下,聚陰離子技術路線以其長壽命、高溫穩(wěn)定、高安全的特性,成為解鎖鈉電儲能潛力的關鍵。海辰儲能在電池材料、電極配方設計以及電芯設計等方面進行了全面優(yōu)化,顯著提升了材料的電子電導率和電極的穩(wěn)定性。
在硬碳負極方面,海辰儲能通過優(yōu)化負極結構,提升了嵌脫鈉速率,實現了4C倍率快充循環(huán),且壽命與1C倍率相比無衰減。硬碳負極在嵌鈉過程中幾乎無膨脹,顯著抑制了因體積變化導致的界面副反應,保證了長循環(huán)壽命。針對電解液與硬碳負極的特殊相互作用,海辰儲能還設計了微鍵合電解液配方,實現了快速離子傳導,降低了副反應,提升了高溫穩(wěn)定性和長循環(huán)壽命。
∞Cell N162Ah鈉離子電池憑借全方位的技術創(chuàng)新,實現了長壽命、寬溫域、高倍率、高能效、高安全等特性,堪稱儲能領域的“六邊形戰(zhàn)士”。特別是在循環(huán)壽命方面,該電池在25℃、1P功率條件下進行充放電循環(huán),4000次后容量保持率高達94.2%,預測至70%SOH時循環(huán)壽命超過20000次。同時,其高溫循環(huán)穩(wěn)定性也顯著提升,45℃下循環(huán)4000次容量保持率高達92.5%,樹立了鈉電性能的新標桿。
在安全性能方面,∞Cell N162Ah鈉離子電池同樣表現出色。得益于高熱穩(wěn)定性的正極材料和優(yōu)化的電池化學體系,該電池具備良好的安全性能。同時,其0V超長貨架期存儲的特性,使得電池在0V條件下存儲后,容量和循環(huán)性能均不受影響。這一特性為模組組裝、運輸等過程帶來了諸多便利,也為電芯及系統的存儲、組裝、運輸提供了更高的安全保障。
隨著國內已有數家供應鏈伙伴具備千噸級磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料生產能力,萬噸級產線也在建設中,鈉電市場規(guī)模有望在未來三年內達到千億元量級。海辰儲能全球首款電力儲能專用鈉離子電池∞Cell N162Ah的發(fā)布,標志著其“鋰鈉互補、鋰鈉齊飛”的產業(yè)布局的實現。這不僅將極大地推動鈉電儲能的商業(yè)化應用,還將進一步完善和壯大鈉電儲能產業(yè)鏈,更好地滿足高溫、高寒、高功率等復雜儲能應用場景的需求。