中国的钠离子电池将成为主流?韩国专家:存在致命弱点!
6月15日,韩国媒体《先驱经济》发表文章称,有分析认为,中国电池企业一直在争相开发的钠离子电池很难成为市场主流。制造成本比传统锂电池低30%-40%,但同时也存在致命弱点难以克服。
近日,韩国POSCO综合研究所高级研究员朴宰范对锂电池和钠电池进行展望。他评价说:“反应性低,效率也低。只是拿出了放在桌子里的研究结果,确认商业化的可能性。”
随着中国企业陆续宣布投产低价钠离子电池,市场有观察认为钠离子电池将成为新一代核心电池之一。
实际上,中国电动汽车制造商江淮汽车与电池企业海纳合作,今年2月公开了搭载钠离子电池的电动汽车原型。全球第一大电池公司中国宁德时代也宣布为中国奇瑞汽车提供钠离子电池。中国比亚迪也预告今年将大规模生产钠离子电池。
中国材料企业也在关注钠离子电池。中国贝特瑞将今年视为钠离子电池产业化元年,近日在当地举行的电池展上发布了钠离子电池用负极材料和正极材料产品。
中国企业之所以争先恐后地将钠离子电池商业化,是因为其价格竞争力很强。钠离子电池的设计和制造方法与锂电池类似。两种电池都通过化学反应产生电力,由正极、负极、隔膜和电解质组成。只不过锂电池是锂在正极和负极之间来回发电,而钠离子电池中这个角色是由价格低廉的钠承担的。
钠是常见的元素。锂储量正在枯竭,而钠储量却高达500倍以上,价格也仅为锂的10%。另外,稳定性相对较好,低温下性能下降现象较少。市场研究公司SNE Research认为,2023年钠离子电池的产量将从3GWh水平扩大到2030年的347GWh。即平均年增长率达到97%。
但业内预计,钠离子电池也很难冲击韩国电池企业主打的锂电池领域。朴宰范研究员介绍,早在1970-1980年代就对钠离子电池进行了研究开发,但在寿命和性能方面都被优势明显的锂离子电池赶超,未能实现商业化。
朴研究员认为,钠离子电池存在致命弱点,那就是能量密度低。他表示:“钠的颗粒比锂大两倍以上,而且很重,反应性差。移动正极和负极时效率较低。”钠离子电池的能量密度为每千克160W,类似于LFP(170W)。而锂离子在210W水平。如果锂电池的充放电寿命超过3000次,那么钠电池的充放电寿命只有2000次。
预计立即建立供应链也并非易事。朴研究员指出:“钠离子电池的正极是以钠为基础的正极,负极也是硬碳系列,负极基板也是用铝箔代替铜箔,电解质也需要换成钠系列”,“整个供应链需要改变,需要花费一定的费用和时间”。
朴研究员还预测,钠离子电池将以替代LFP(磷酸铁锂)电池的形式发展,而不是成为下一代电池。他表示:“能量密度不是很重要的储能装置(ESS),在低成本短行驶里程的电动车上搭载时,钠离子电池具有一定的竞争力。很难马上取代锂离子,2025年以后会走向取代LFP电池的形式。”
朴研究员认为新一代电池应关注全固态电池或锂硫电池。他表示:“全固态、锂硫电池的能量密度较高,不仅在电动汽车上使用,在机器人、无人机、电动自行车、城市空中交通(UAM)等新一代应用中也会更有前景。全固态、锂硫中会使用更多的锂,未来锂需求还会增加。”
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