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(fā)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(biāo)越來越近。

 

1月13日，據(jù)財聯(lián)社記者從相關(guān)渠道獲悉，寧德時代已布局“無負(fù)極”金屬電池技術(shù)，并申請專利。該專利包括相關(guān)技術(shù)的材料設(shè)計與關(guān)鍵工藝，或?qū)?yīng)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(zhì)上得到大幅提升。

 

錦緞研究院資料顯示，無負(fù)極金屬電池是指生產(chǎn)制造過程中不添加負(fù)極活性材料，僅采用負(fù)極集流體作為名義上的負(fù)極。但這負(fù)極集流體不具備負(fù)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(fù)極集流體的表面，負(fù)極集流體上形成的金屬層才是真正意義上的負(fù)極。

 

 

無負(fù)極金屬電池示意圖  圖片來源：錦緞研究院

 

據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站顯示，寧德時代此前已從負(fù)極材料入手，開發(fā)出一項針對鈉離子電池的“無負(fù)極”類似技術(shù)工藝，并獲批專利。該技術(shù)無需設(shè)置負(fù)極活性材料，通過設(shè)置負(fù)極集流體、并在其表面設(shè)導(dǎo)電涂層，可有效提高電芯循環(huán)性能。專利說明書顯示，出于降本及減重考量，優(yōu)先采用鋁基集流體，后者為鋁箔、鋁合金箔和鋁基復(fù)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(chǎn)業(yè)化布局，2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)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(fù)極材料間的交互反應(yīng)產(chǎn)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(chǎn)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。

 

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(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢。首先，鈉元素在全球的資源儲備量遠(yuǎn)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(fù)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(wěn)定的電化學(xué)性能和安全性，未來可應(yīng)用于儲能和動力領(lǐng)域。

 

雖然鈉離子電池優(yōu)勢明顯，但目前仍未實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。主要原因在于能量密度較低、循環(huán)壽命較短、配套供應(yīng)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈不完善等問題。2021年7月，寧德時代發(fā)布的第一代鈉離子電池的能量密度為160Wh/kg，在世界范圍內(nèi)已經(jīng)是頂級水準(zhǔn)。但在能量密度方面僅優(yōu)于鉛酸電池，與磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池相去甚遠(yuǎn)。

 

在行業(yè)龍頭寧德時代的影響下，近來越來越多鈉離子電池相關(guān)項目進(jìn)入大眾視野。1月11日，山西華陽集團(tuán)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(chǎn)合作建設(shè)，旨在推動鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)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(guī)模化量產(chǎn)線。

 

值得一提的是，鈉離子電池的加速發(fā)展或?qū)⒃谝欢ǔ潭壬蠋訉ω?fù)極材料鋁箔的需求。據(jù)平安證券分析，在儲能、低速交通工具和部分低續(xù)航電動汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)替代下，2025年鈉離子電池的潛在的市場容量約為250GWH。對標(biāo)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(dá)20萬噸。

 

此外，寧德時代日前宣布與招商局集團(tuán)在深圳簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，未來將在科技創(chuàng)新、綠色交通、綜合金融、綠色園區(qū)等領(lǐng)域展開戰(zhàn)略合作。