自然界中鈉儲量豐富，其地殼豐度是鋰元素的400倍以上。如果將其中1%做成鈉電池，按照全球儲能每年新增1TWh計算，能滿(mǎn)足150億年的儲能需求。但是時(shí)至今日，鈉電的發(fā)展不及預期，這讓大家產(chǎn)生了兩大認知誤區，即鈉離子電池市場(chǎng)容量小和鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程慢。
12月12日，海辰儲能在其第二屆生態(tài)日上發(fā)布了首款電力儲能專(zhuān)用鈉離子電池 ∞Cell N162Ah，讓極端環(huán)境實(shí)現鈉電選擇自由。
∞Cell N162Ah鈉離子電池采用聚陰離子(磷酸焦磷酸鐵鈉正極搭配硬碳負極)的技術(shù)路線(xiàn)，專(zhuān)為寬溫高倍率儲能場(chǎng)景而生，在循環(huán)性能、寬溫域和大倍率充放電性能以及能量效率等方面具有顯著(zhù)優(yōu)勢，能夠更好地滿(mǎn)足當下電力儲能全場(chǎng)景需求。
預計2025年四季度，∞Cell N162 Ah鈉離子電池將實(shí)現GWh量產(chǎn)，助力鈉電儲能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速，正式開(kāi)啟電力儲能鈉電時(shí)刻。
海辰儲能電池研究院院長(cháng)鄭建明博士指出：“從一定程度來(lái)講，鈉電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程之所以一推再推，是因為鈉電沒(méi)有找到真正大規模的應用場(chǎng)景，而‘大場(chǎng)景驅動(dòng)大產(chǎn)業(yè)’，電力儲能是能驅動(dòng)鈉電產(chǎn)業(yè)規?；拇髴脠?chǎng)景”。
全方位創(chuàng )新與優(yōu)化，逐一破解鈉電技術(shù)難題
在當下鈉電主要技術(shù)路線(xiàn)里，傳統層狀氧化物、普魯士藍/白技術(shù)這兩條路線(xiàn)很難在循環(huán)壽命和高溫穩定性上滿(mǎn)足儲能需求，安全保障的挑戰性也很大，這些限制了其在儲能中的應用。
相比之下，聚陰離子(磷酸焦磷酸鐵鈉正極)技術(shù)路線(xiàn)以其長(cháng)壽命、高溫穩定、高安全的優(yōu)勢，成為解鎖鈉電儲能潛力的關(guān)鍵路徑。
歷經(jīng)3年多研發(fā)，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(jìn)行了全方位優(yōu)化。針對磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料電子電導率較低的問(wèn)題，海辰儲能采用均質(zhì)高導電包覆策略提升材料電子電導率;同時(shí)，海辰儲能聚焦優(yōu)化電極設計，構筑高效、穩定的互穿導電網(wǎng)絡(luò )，電極的電子電導率提升3個(gè)數量級，實(shí)現了材料顆粒間高效均勻脫嵌鈉。
硬碳負極方面，海辰儲能通過(guò)構筑迅捷孔道，提升負極嵌脫鈉速率，負極可以實(shí)現4C倍率快充循環(huán)，壽命與1C倍率相比不發(fā)生衰減，為實(shí)現超長(cháng)循環(huán)壽命提供了充足的動(dòng)力學(xué)冗余。此外，硬碳負極嵌鈉過(guò)程基本上可實(shí)現~0膨脹，遠小于鋰離子電池石墨負極10%的膨脹，可以顯著(zhù)抑制硬碳負極因體積膨脹/收縮導致的界面副反應，減少電解液消耗，保證長(cháng)循環(huán)壽命。
針對鈉電的電解液與硬碳負極的特殊相互作用機制，海辰儲能設計微鍵合電解液配方實(shí)現快速離子傳導，在保證鈉離子電荷傳遞動(dòng)力學(xué)的基礎上，降低副反應，實(shí)現高溫穩定性及長(cháng)循環(huán)壽命。
2萬(wàn)次超長(cháng)循環(huán)壽命， ∞Cell N162Ah樹(shù)立鈉電性能新標桿
基于全方位的技術(shù)創(chuàng )新，∞Cell N162Ah鈉離子電池實(shí)現了長(cháng)壽命、寬溫域、高倍率、高能效、高安全等特性，堪稱(chēng)儲能六邊形戰士。特別是∞Cell N162Ah鈉離子電池具有超長(cháng)的循環(huán)壽命，在25℃、1P功率條件下進(jìn)行充放電循環(huán)，4000次容量保持率高達94.2%，預測至70%SOH時(shí)循環(huán)壽命超過(guò)20,000次。同時(shí)，∞Cell N162Ah鈉離子電池的高溫循環(huán)穩定性得到了顯著(zhù)的提升，45℃循環(huán)4000次容量保持率高達92.5%， 樹(shù)立了鈉電性能新標桿。
超高安全性能，安全更有保障
得益于具有高熱穩定性的磷酸焦磷酸鐵鈉正極搭配硬碳負極的技術(shù)路線(xiàn)及電池化學(xué)體系的優(yōu)化，∞Cell N162Ah鈉離子電池具備良好的安全性能。同時(shí)，∞Cell N162Ah還具有0V超長(cháng)貨架期存儲的特性，在0V條件下存儲后，與剛下線(xiàn)的新電池相比，容量零損失，循環(huán)性能不受影響。
0V電池為模組組裝、運輸等帶來(lái)諸多好處。在組裝過(guò)程中，即使正負極短接，也不會(huì )出現打火花、觸電等危險。運輸過(guò)程中，電池被碾壓或預制艙系統發(fā)生側翻等異常情況均不會(huì )出現燃燒、爆炸等危險，為電芯及系統的存儲、組裝、運輸提供較高的人身和財產(chǎn)的安全保障。
量產(chǎn)就緒，鈉電產(chǎn)業(yè)化提速
鈉電儲能市場(chǎng)的發(fā)展，離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)鏈的共建。如今，國內已有數家具備千噸級磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料生產(chǎn)能力的供應鏈伙伴，萬(wàn)噸級產(chǎn)線(xiàn)也在建設中，鈉電的市場(chǎng)規模有望在未來(lái)3年達到千億元量級。
海辰儲能全球首款電力儲能專(zhuān)用鈉離子電池∞Cell N162Ah的發(fā)布，標志著(zhù)海辰儲能實(shí)現“鋰鈉互補、鋰鈉齊飛”的產(chǎn)業(yè)布局。這不僅將對鈉電儲能的商業(yè)化應用起到極大推進(jìn)作用，同時(shí)也會(huì )進(jìn)一步完善和壯大鈉電儲能產(chǎn)業(yè)鏈，更好地滿(mǎn)足高溫、高寒、高功率等復雜儲能應用場(chǎng)景需求。
展望未來(lái)，海辰儲能將繼續站在儲能技術(shù)的前沿，以“快人一步”的創(chuàng )新，全力挖掘和釋放鈉電儲能的巨大潛力，助推儲能產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展。
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