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    寧德時代正式發布第一代鈉離子電池

    發布日期:2021-07-29

    核心提示:7月29日,寧德時代新能源科技股份有限公司成功舉行了首場線上發布會,董事長曾毓群博士發布了寧德時代的第一代鈉離子電池,同時
     7月29日,寧德時代新能源科技股份有限公司成功舉行了首場線上發布會,董事長曾毓群博士發布了寧德時代的第一代鈉離子電池,同時,創新的鋰鈉混搭電池包也在發布會上首次亮相。
     
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    作為寧德時代創新技術產業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化提供全新解決方案,推動“碳中和”目標早日實現。
     
    突破鈉離子電池技術瓶頸
     
    隨著“碳中和”成為全球共識,新能源產業已進入到多層次、多類型、多元化發展階段,愈發細分的市場對電池提出了差異化的需求;同時,世界范圍內對于電池基礎材料的研發速度正在加快,這為鈉離子電池的產業化打開了雙向窗口。
     
    鈉離子電池有著與鋰離子電池相似的工作原理,主要通過鈉離子在正負極之間的嵌入、脫出實現電荷轉移。
     
    然而,相較鋰離子,鈉離子體積較大,在材料結構穩定性和動力學性能方面要求更嚴苛,這也成為鈉離子電池遲遲難以商用的瓶頸。
     
     
     
    寧德時代多年來深耕鈉離子化學體系材料的研發:在正極材料方面,寧德時代采用了克容量較高的普魯士白材料,創新性地對材料體相結構進行電荷重排,解決了普魯士白在循環過程中容量快速衰減這一核心難題。
     
    在負極材料方面,寧德時代開發了具有獨特孔隙結構的硬碳材料,其具有克容量高、易脫嵌、優循環的特性。
     
    基于材料體系的一系列突破,寧德時代研發的第一代鈉離子電池具備高能量密度、高倍率充電、優異的熱穩定性、良好的低溫性能與高集成效率等優勢。
     
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    其電芯單體能量密度高達160Wh/kg;常溫下充電15分鐘,電量可達80%以上;在-20°C低溫環境中,也擁有90%以上的放電保持率;系統集成效率可達80%以上;熱穩定性遠超國家強標的安全要求。
     
    第一代鈉離子電池既可應用于各種交通電動化場景,尤其在高寒地區具有突出優勢,又可靈活適配儲能領域全場景的應用需求。

    四大創新支撐三大方向
     
    打造世界一流的創新科技公司,為人類新能源事業做出卓越貢獻,是寧德時代的愿景。為此,寧德時代在三大戰略發展方向上不懈努力:一是,以可再生能源發電和儲能,替代固定式化石能源;二是,以動力電池助力電動車發展,替代移動式化石能源;三是以電動化+智能化的集成應用創新,加快各領域的新能源替代進程。
     
    作為三大發展方向的支撐,寧德時代形成了材料與化學體系、系統結構、極限制造、商業模式四大創新體系,形成從前沿基礎研究,到產業化應用,再到大規模商業化的快速轉化能力。
     
    材料與化學體系的基礎研究是關鍵。寧德時代董事長曾毓群表示,有人認為電池的化學體系已很難創新,只能在物理結構上做些改進。“但我們認為,電化學的世界,就像能量魔方,未知遠遠大于已知,我們樂此不疲地探索著其中的奧秘。”
     
    曾毓群介紹,寧德時代構建了高通量材料集成計算平臺,在原子級別對材料進行模擬計算和設計仿真,憑借對原理的深刻理解,借助先進的算法和強大的算力,尋找各種材料基因的結合點,開發出更適合鈉離子電池的各類材料,推動其進入產業化的快速通道,并不斷迭代。下一代鈉離子電池能量密度研發目標是200Wh/kg以上。
     
    在系統創新方面,寧德時代在電池系統集成方面另辟蹊徑,開發了AB電池系統解決方案,即鈉離子電池與鋰離子電池兩種電池按一定比例進行混搭,集成到同一個電池系統里,通過BMS精準算法進行不同電池體系的均衡控制。AB電池系統解決方案既彌補了鈉離子電池在現階段的能量密度短板,也發揮出了它高功率、低溫性能好的優勢。以此系統結構創新為基礎,可為鋰鈉電池系統拓展更多應用場景。

    多維布局推動鈉離子電池產業化
     
    在發布會上,寧德時代研究院副院長黃起森博士介紹,在制造工藝方面,鈉離子電池可以實現與鋰離子電池生產設備、工藝的完美兼容,產線可進行快速切換,完成產能快速布局。目前,寧德時代已啟動相應的產業化布局,2023年將形成基本產業鏈。
     
    寧德時代表示,歡迎相關研究機構、上游材料供應商和下游電池應用端一起參與,共同加速鈉離子電池產業鏈的完善和發展。
     
    曾毓群認為,“碳中和”催生了萬億瓦時級的電池需求,推動了新能源產業蓬勃發展,新的應用場景不斷產生,給了不同技術施展的舞臺。多元化的技術路線,也將助力產業長期穩定發展。

     
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