動力電池龍頭寧德時代新能源科技股份有限公司（300750，下稱寧德時代）的鈉離子電池發布會已過去半年時間，最近的一項專利申請讓該公司距離下一代鈉離子電池能量密度超過200Wh/kg的目標越來越近。

 

1月13日，據財聯社記者從相關渠道獲悉，寧德時代已布局“無負極”金屬電池技術，并申請專利。該專利包括相關技術的材料設計與關鍵工藝，或將應用于下一代鈉離子電池。這意味著，電池能量密度有望從材料本質上得到大幅提升。

 

錦緞研究院資料顯示，無負極金屬電池是指生產制造過程中不添加負極活性材料，僅采用負極集流體作為名義上的負極。但這負極集流體不具備負極的功能，只有在首次充電完成后，正極材料中的金屬遷移到負極集流體的表面，負極集流體上形成的金屬層才是真正意義上的負極。

 

 

無負極金屬電池示意圖  圖片來源：錦緞研究院

 

據國家知識產權局網站顯示，寧德時代此前已從負極材料入手，開發出一項針對鈉離子電池的“無負極”類似技術工藝，并獲批專利。該技術無需設置負極活性材料，通過設置負極集流體、并在其表面設導電涂層，可有效提高電芯循環性能。專利說明書顯示，出于降本及減重考量，優先采用鋁基集流體，后者為鋁箔、鋁合金箔和鋁基復合集流體中的任意一種。

 

1月10日，寧德時代在投資者互動平臺表示，目前公司已啟動鈉離子電池產業化布局，2023年將形成基本產業鏈。

 

鈉離子電池（Sodium-ion battery）是一種二次電池（充電電池），主要依靠鈉離子在正負極材料間的交互反應產生電流，工作原理和制造工藝與鋰電池類似，可以直接使用鋰電池的生產設備進行生產。

 

圖片來源：中科海鈉

 

鈉離子電池具有資源儲備豐富、價格成本較低、安全穩定性強等優勢。首先，鈉元素在全球的資源儲備量遠高于鋰元素，材料成本低于鋰離子電池30%-40%。其次，由于在低電壓下鋁不會和鈉合金化，鈉離子電池負極集流體可使用鋁箔替代銅箔，降低了電池的成本和重量。此外，鈉離子電池在高低溫下均有相對穩定的電化學性能和安全性，未來可應用于儲能和動力領域。

 

雖然鈉離子電池優勢明顯，但目前仍未實現大規模產業化。主要原因在于能量密度較低、循環壽命較短、配套供應鏈與產業鏈不完善等問題。2021年7月，寧德時代發布的第一代鈉離子電池的能量密度為160Wh/kg，在世界范圍內已經是頂級水準。但在能量密度方面僅優于鉛酸電池，與磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池相去甚遠。

 

在行業龍頭寧德時代的影響下，近來越來越多鈉離子電池相關項目進入大眾視野。1月11日，山西華陽集團新能股份有限公司舉行鈉離子電芯項目簽約暨開工儀式，該項目由華陽股份、中科海鈉、開源資產合作建設，旨在推動鈉離子電池產業化、規模化發展。其中，中科海鈉更是在不久前宣布，與三峽能源等共建全球首條鈉離子電池規模化量產線。

 

值得一提的是，鈉離子電池的加速發展或將在一定程度上帶動對負極材料鋁箔的需求。據平安證券分析，在儲能、低速交通工具和部分低續航電動汽車領域實現替代下，2025年鈉離子電池的潛在的市場容量約為250GWH。對標鋰離子電池鋁箔單位用量，測算出鈉離子電池鋁箔2025年潛在市場需求可達20萬噸。

 

此外，寧德時代日前宣布與招商局集團在深圳簽署戰略合作協議，未來將在科技創新、綠色交通、綜合金融、綠色園區等領域展開戰略合作。