中國儲能網(wǎng)訊：5月16日，在深圳第十五屆中國國際電池展覽會上，全球新能源電池材料龍頭貝特瑞新材料股份有限公司（以下簡稱“貝特瑞”，835185）正式發(fā)布新一代鈉離子電池硬炭負極材料——探鈉350和鈉電正極材料貝鈉-O3B。
貝特瑞中央研究院李子坤博士在發(fā)布會上介紹，“探鈉350”負極材料比容量可達350mAh/g，首次充放電效率達90%；貝鈉-O3B正極材料比容量可達145 mAh/g，壓實密度大于3.4g/cc，將大幅提高鈉電池的容量及循環(huán)壽命，并顯著提高充電效率及極低溫性能。5月16日，澎湃新聞記者從貝特瑞方面了解到，目前國內(nèi)鈉電負極硬炭材料的比容量一般在300—330mAh/g之間，貝特瑞新的“探鈉350”硬炭負極材料正處在中試階段。
據(jù)李子坤博士在發(fā)布會上介紹，搭載貝特瑞鈉離子電池正負極材料的電池電芯單體能量密度能達到160Wh/kg，是鉛酸電池的4倍，超長循環(huán)3000次，是鉛酸電池的6倍，實現(xiàn)5分鐘極致快充，并在-40°C的極端低溫環(huán)境下，仍可以正常使用，而中國最北端漠河地區(qū)1月份平均氣溫為-30.9°C。
近年來，鈉離子電池因其在資源、低溫性能和功率性能等方面表現(xiàn)的優(yōu)勢，具有大規(guī)模應(yīng)用的潛力，被視為鋰離子電池的補充和鉛酸電池的升級替代，2023年也被成為鈉電產(chǎn)業(yè)化元年。
上個月，國內(nèi)電池龍頭寧德時代在上海國際車展上宣布，其鈉離子電池將率先裝載于奇瑞汽車的車型。據(jù)了解，寧德時代即將裝車的鈉離子電池正極選用層狀氧化物，負極選用硬炭，電池電芯單體能量密度達到160Wh/kg。
在更早的3月，雅迪科技集團旗下華宇新能源科技公司發(fā)布了第一代鈉離子電池——“極鈉1號”及其配套整車——雅迪極鈉S9?！皹O鈉1號”的鈉離子電芯的能量密度已超過145Wh/kg，最快10分鐘即可充滿80%。在-40°C的低溫環(huán)境下，電池容量保持率仍可大于85%。電芯負極硬炭材料也是由貝特瑞提供。
貝特瑞方面向澎湃新聞記者表示，目前貝特瑞在國內(nèi)已經(jīng)形成了400噸左右的硬炭負極產(chǎn)能。
貝特瑞公司成立于2000年，隸屬于中國寶安集團股份有限公司，2021年在北交所上市。公司曾推出國內(nèi)第一款高容量鋰電負極材料818，并在全球率先實現(xiàn)硅基負極材料產(chǎn)業(yè)化，目前其負極材料市場占有率已經(jīng)連續(xù)10年保持全球第一。
高性能正負極材料推動鈉電產(chǎn)業(yè)化
根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院的預(yù)測，2023年全球鈉電池產(chǎn)能需求將達到甚至突破10GWh，到2025年在儲能領(lǐng)域、兩輪車、低速電動車、叉車、A00級乘用車等應(yīng)用市場的規(guī)模將達到30GWh，產(chǎn)值200億元。到2030年，市場空間將接近200GWh，產(chǎn)值將達到1000億。
在上個月的2023高工鈉電產(chǎn)業(yè)峰會上，高工咨詢董事長張小飛預(yù)測，在當前高速發(fā)展的儲能領(lǐng)域，鈉電池甚至可以完全替代鉛酸電池成為儲能的主力，市場空間非常大，甚至難以預(yù)測。
不過，即使如此，不少業(yè)內(nèi)人士也承認，鈉離子電池真正落地應(yīng)用，對產(chǎn)業(yè)鏈上下游成熟程度依賴度較高，尤其是材料端的技術(shù)水平。貝特瑞方面也坦言，對比鋰離子電池，鈉離子電池最大的短板是能量密度，而提升電池能量密度的關(guān)鍵在于正負極材料。
以負極硬炭材料為例，中金公司此前的報告指出，硬炭具有豐富的儲鈉環(huán)境，理論儲鈉比容量達到530mAh/g，結(jié)合其價格低廉、嵌鈉后體積形變小、低溫和快充性能好等優(yōu)點，較有可能成為率先商用的鈉電負極材料。
但據(jù)多氟多新能源科技有限公司總經(jīng)理許飛在2023高工鈉電產(chǎn)業(yè)峰會上介紹，“在實際應(yīng)用過程中，硬炭的導電性能比石墨要弱，壓實密度也會更弱。而在加工過程中，硬炭在放電末端電壓會上升，隨著正極的電壓往下降，電池在放電末期，單個電芯的電壓來回間波動會比較大。這就對電池BMS在控制整個電池串聯(lián)單元時，保持電壓的一致性提出了比較大的考驗?！?
不僅如此，高工產(chǎn)業(yè)研究院院長高小兵指出，目前在國內(nèi)硬炭的原材料來源上，生物質(zhì)基占大頭，原材料的進口依賴度較高，成本較高。而國內(nèi)的硬炭材料和國外相比，在材料的首效、克容量方面相對而言還有差距。
“目前在國內(nèi)從事鈉電負極生產(chǎn)的企業(yè)有超過25家，以實驗室居多，真正能夠量產(chǎn)的企業(yè)可能不到5家?！备咝”f，“產(chǎn)業(yè)鏈從0到1還是有各種問題，現(xiàn)在實驗室鈉電可能有些成本還在8毛甚至1塊每瓦時以上。因為沒有達到規(guī)模，很多材料都沒有達到量產(chǎn)程度，成本很高。當前階段降成本最有效的就是產(chǎn)業(yè)化，靠規(guī)模效應(yīng)，再到關(guān)鍵原材料的量產(chǎn)和生產(chǎn)工藝的提升?！?
此次貝特瑞性能更優(yōu)秀的鈉電新一代正負極材料發(fā)布，無疑將推動國內(nèi)鈉電產(chǎn)業(yè)化進程更進一步。
據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院此前預(yù)測，在2023年，中國鈉離子電池將實現(xiàn)部分放量，出貨規(guī)模3-5GWh，電池以層狀氧化物正極路線為主，主要應(yīng)用在二輪車領(lǐng)域。預(yù)計到2025年實現(xiàn)批量放量，出貨規(guī)模在20GWh以上，電池以聚陰離子正極材料路線為主，主要應(yīng)用在儲能領(lǐng)域。
