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        鈉電池
        04-12
        2018

        鈉電池介紹


        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極和負極之間移動來工作,與鋰離子電池工作原理相似。


        與鋰離子電池內部結構一致,鈉離子置換鋰離子。與鋰電池一樣,鈉電池主要由正極、負極、集流體、電解液和隔膜組成。由于鈉離子的半徑 比較大,因此陰陽極材料優先選擇規律的層狀結構,通過層間距的設計是鈉電池性能表現的關鍵參數。

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        鈉電池類型


        鈉硫電池


        鈉硫電池是一種基于固體電解質的高溫二次電池,它以鈉作為陽極,以滲入碳氈中的硫作為陰極,傳導鈉離子的 β"- 氧化鋁陶瓷在中間同時起隔膜和電解質的雙重作用。


        鈉硫電池的優勢很明顯,除了成本低、對環境友好之外,它還具備能量密度高、充放電效率高等。理論上鈉硫電池能量密度最高可達 760 瓦時/千克,不過目前只能做到 150-240 瓦時/千克。


        鈉鹽電池


        鈉鹽電池是高溫鈉電池的一種,是一款產品性質穩定,安全性高,使用壽命長,應用范圍廣泛,原材料易獲得并且無毒,廢品回收工藝簡單且無污染。


        鈉鹽電池主要應用于電網儲能、通訊基站及動力電源領域,借助鈉鹽電池的應用優勢,可以有效調節可再生能源發電系統中,用電與發電的時差矛盾,提高發電設備的利用率。

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        鈉空氣電池


        鈉空氣電池屬于金屬-空氣電池體系,通過在空氣電極上使堿金屬離子和氧氣發生反應來產生堿金屬氧化物來驅動整個電池工作。正極通常采用多孔碳材料或多孔金屬材料,不僅為氧氣的傳輸提供通道,更為氧氣的還原以及與堿金屬離子結合生成堿金氧化物提供反應場地。在放電的過程中生成的堿金屬氧化物會不斷填充這些多孔材料的空隙,直到空隙被完全填滿放電反應才會終止。


        有機系鈉離子電池


        鈉離子電池和鋰離子電池的組成一樣,包括正極、負極、隔膜和電解液”鈉離子電池不采用鈉作為負極,負極由硬碳或可嵌鈉材料組成。負極是鈉離子電池中最麻煩的部分之一,事實上,用于鋰離子電池的石墨材料完全不能在鈉離子電池中工作。在放電過程中,負極被氧化的同時鈉離子被釋放到電解液中,與此同時鈉離子嵌入到正極材料中正極被還原。

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        水系鈉離子電池


        由于有機電解質電池面臨著高成本,生產復雜,安全性等問題,使得其在大規模能量存儲方面面臨瓶頸。而水系電解質與有機電解質相比有更快的離子遷移速率,更便宜,更安全,電池更容易制造以及可以使用更厚的電極,唯一的缺點是水的工作電壓窗口較窄“使用水系電解質是最有效降低鈉離子電池成本的方法,使得越來越多的研究轉移到水系電池鈉離子電池的研究中。


        誰在生產鈉電池


        1、寧德時代新能源科技股份有限公司


        2021年7月29日寧德時代在線上發布會上發布了第一代鈉離子電池,并在鋰鈉混搭電池包結構創新的基礎上進行了電池能源的革新,將電池實物運用到實車上,改變了人們認為鈉離子電池不適用于車上的認識。曾毓群董事長明確表明了公司的近期目標,將在三個方向上進行努力∶


        一是將傳統的化石能源用新興的可再生能源來替代,在電網端、用戶端和發電端等方面都做出了相應的改進,電化學儲能方面進行了重點改善;


        二是將動力電池應用于電動車的創新研發,我們將不斷地提高電池性能,加速交通領域的全面電動化;


        三是以電動化和智能化的集成作一個創新,來加快各領域的新能源替代過程。


        同時,在發布會上通過 PPT 的方式介紹了鈉離子電池的相關數據,鈉離子電池的電芯單體的能量密度能夠達到 160mAh/g,要想充滿 80% 的電池電量只需在室溫下充電 15min 即可,就算是在溫度低達零下 20°℃的環境下,該鈉離子電池仍然可以將放電保持率持續在 90% 以上,系統集成效率可達到 80%,熱穩定遠超國家強制安全標準??傮w來看,就是鈉離子電池充電快、低溫和高溫穩定性更好。

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        2022年,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。


        2、中科海鈉科技有限責任公司


             12月18日,中科海鈉與三峽能源、三峽資本及安徽省阜陽市人民政府達成合作,將共同建設全球首條鈉離子電池規?;慨a線。該產線規劃產能5GWh,分兩期建設,一期1GWh將于2022年正式投產。


               此次合作,憑借中科海鈉在鈉離子電池領域全球領先的技術底蘊和儲能電池行業的應用積累,依托阜陽市皖豫省際區域性中心城市區位、新興制造業和新能源產業多重優勢,發揮三峽集團清潔能源行業引領、產業協同、科技創新帶動能力,各方強強聯手,標志著鈉離子電池產業化進入新階段,開啟新篇章。


        3、江蘇眾鈉能源科技有限公司


        眾鈉能源成立于2021年1月,是國內最早推進鈉離子電池產業化的硬科技企業之一,也是全球第一款硫酸鐵鈉電池的締造者。


        公司依托來自蘇州大學、南京大學、廈門大學、福州大學、浙江大學及中科院納米所等國內6所雙一流高校的聯席科學家團隊,以數年協同研發的專利成果為基礎,圍繞聚陰離子技術路線進行電化學材料體系及工藝路線深度攻關,并已成功制備出具有明顯價格和性能優勢的單體鈉離子電芯。第三方機構及客戶檢測結果顯示,該電池安全性及高低溫性能優異,同時兼具較高的能量密度和循環壽命,在儲能設施、新能源汽車及低速電動工具等數個千億級應用場景中,有著極其可觀的市場潛力。

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        4、欣旺達電子股份有限公司


        欣旺達電子股份有限公司創立于1997年,以鋰電池電芯及模組研發、設計、生產及銷售為主營業務,于2011年登陸深交所創業板。歷經二十余年,公司發展成為全球鋰離子電池領域的領軍企業,形成了3C消費類電池、智能硬件、電動汽車電池、儲能系統與能源互聯網、智能制造與工業互聯網、第三方檢測服務六大產業群,并致力于為社會提供更多綠色、快速、高效的新能源一體化解決方案。


        目前該公司擁有鈉離子電池補鈉的方法、鈉離子電池及其制備方法等多項專利。


        5、廣州鵬輝能源科技股份有限公司


        2021年10月14日,鵬輝能源發布公告,為把握鈉離子電池發展機遇,積極布局鈉離子電池材料(硬碳負極材料)產業鏈,公司與成都佰思格科技有限公司及其原股東簽署了投資協議。


        6、桑頓新能源科技有限公司


        桑頓新能源科技有限公司是中國環保領軍企業桑德集團投資,專業提供鋰電池能源研發及生產解決方案的綜合服務商。致力于關鍵材料、電池系統、基礎技術研發、動力電池創新平臺等鋰電池能源研究與生產。



        7、ST猛獅


        猛獅新能源科技(河南)股份有限公司主營業務為各類鉛蓄電池產品的研發、生產和銷售和清潔能源電力工程業務、新能源應用。公司主要產品為儲能產品、清潔能源電力工程、鉛、鋰電池產品、汽車相關。公司深耕電池行業三十余年,是中國起動電池出口的龍頭企業。


        ST猛獅曾表示,公司與客戶合作,已完成交付小批量18650圓柱鈉離子電芯。


        8、中國長城


        中國長城科技集團股份有限公司從事的主要業務包括:高新電子、網絡安全與信息化、電源、園區與物業服務及其他業務。

        旗下公司于2016 年開始進行鈉離子電池產業布局,目前已經 突破了鈉離子電池正極材料合成與處理技術、鈉離子電池制造 工藝技術等關鍵技術,取得發明專利授權 4 項。


        武漢中原長江科技發展有限公司主要從事鋰一次電池、鋰二次電池、電容電池、1520電容、物聯網電池、日月電池、3.6V鋰電池、傳感器電池、ER14250、水表電池、燃氣表電池、鋰亞電池、磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、一次鋰電池等電芯、模組及系統的研發、生產和銷售。產品廣泛應用于物聯網(智能儀器儀表、ETC、OBU模塊、智能停車、智慧消防、智慧農業、智慧城市、數據傳輸系統)、高新電子(水下航行器、應急啟動電源、野戰便攜式訓練電源、通信電源、單兵電源、機載電池)、特種動力(電動船、電動車)及“新基建”儲能(5G、特高壓、大數據中心)等領域。


        9、深圳市德蘭明??萍加邢薰?/p>


        深圳市德蘭明??萍加邢薰境闪⒂?013年,專注于分布式儲能產品和微電網技術的研究及創新,掌握國際先進的新能源儲能技術及完整儲能電池應用方案,在光伏儲能一體化,離并網雙向逆變器、能源互聯網管理系統等方面,處于全球領先地位。

        在1月5日的 CES2022大會上,全球領先的太陽能產品制造商Bluetti現已開發出世界上第一臺鈉離子電池的家用光伏儲能產品NA300。




        10、浙江安力能源有限公司


        浙江安力能源有限公司是由超威集團與美國通用電氣公司強強聯手、優勢互補,共同成立的一家合資公司,公司注冊資金3500萬美元,業務范圍主要涉及專有技術及能源存儲產品—鈉氯化鎳電池(簡稱鈉鹽電池)的生產、研發、銷售,鈉鹽蓄電池領域內的技術開發、咨詢,儲能系統開發和設計。


        浙江安力的鈉鎳電池體系是這樣的,負極是金屬鈉,正極是氯化鎳。第一種電解質是β"氧化鋁,另外一種電解質是無機鹽,四氯鋁酸鈉。工作溫度是250到350度左右,電池電壓的參考是1.8到3.4伏左右,OCV開路電壓2.58V,電池是在250到350度的情況下,鈉離子通過固體電解質隔膜來回遷移,實現了電池的得失,最終實現充放電,這是電池的機理。

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        11、蜂巢能源


        蜂巢能源是一家電動電池研發生產商,專注于鋰離子動力電池及其正極材料、儲能電池等方面的開發和銷售,為用戶提供新能源汽車充電樁、電池利用回收等產品解決方案。


        12、上海奧威科技開發有限公司


        海奧威科技開發有限公司成立于1998年,總部位于國家級高科技園區——上海市張江高科技園區,專業從事雙電層電容器及超級電容器的開發、生產和銷售,是一個由專家、學者和技術人員組成的產、學、研一體化企業,共有員工160人,高學歷技術人員占30%以上。


        上海奧威科技開發有限公司一直在做鈉離子電容器的研發工作,該項工作也是奧威科技2021年計劃的前瞻研發的重要內容。


        13、賁安能源科技(上海)有限公司


        賁安能源成立于2017年,是一家從事無機(水系)鈉鹽電池研發、生產制造、提供無機(水系)鈉鹽電池儲能系統解決方案的高科技跨國企業。賁安能源總部位于新加坡,在中國及美國設有全球研發中心,開展無機(水系)鈉鹽電池的材料、電芯和結構的研發工作,公司目前在中國、美國及澳大利亞設有區域公司,負責電池材料的生產制造以及區域市場業務。賁安能源同時也愿意為全球鈉鹽電池產業鏈的合作伙伴提供以電池應用為核心的產品管理和OEM制造支持。



        14、捷普電子(無錫)有限公司


        捷普電子(無錫)有限公司是由美國捷普電子公司于2004年9月9日總投資1.65億美元在無錫出口加工區設立的一家獨資子公司(高浪路287號出口加工區J9, J10),現處于籌建階段,預計人數達到1萬人左右,其母公司——捷普電子公司位于美國的佛羅里達州(全球共有44家分公司,擁有員工45000名)。捷普公司是世界著名電子設計制造服務商,位列世界前五十EMS制造公司,多年來捷普公司本著不斷改革創新的科研精神,致力于電子產品的設計開發,并憑借其先進的生產技術背景及生產管理理念,為全世界多家著名的電子公司提供電子電路板部件及系統的加工及開發服務。


        捷普電子(無錫)有限公司新型儲能電池項目于2021年9月10日正式簽約,2021年11月開始試生產。項目是公司與新能源創新技術企業賁安能源的首次合作,主要生產無機(水系)鈉鹽電池,該款電池產品具有安全、環保的特點,是市場上獨樹一幟的新型儲能技術。


        15、四川長虹新能源科技股份有限公司


        四川長虹新能源科技股份有限公司是四川長虹控股集團旗下子公司,是集一次堿錳電池、二次鋰離子電池等產品研發、制造、銷售為一體的國家級高新技術企業,是中國電池百強企業、中國電池工業協會副理事長單位、新三板精選層掛牌企業。長虹新能源以“精工智造、科技創新,造福人類”為使命,致力于成為專業的環保電池提供商,推動全球清潔能源使用,成為世界一流電池企業。


        2021年底,長虹新能源材料實驗室發布消息指出,實驗室與電子科技大學聯合研發,在鈉離子電池領域取得重大技術突破,該新型技術可使鈉離子電池實現超級穩定、超長壽命、超高倍率。這給新能源的變革帶來了巨大的好消息。


        16、遼寧星空鈉電電池有限公司


        遼寧星空鈉電電池有限公司隸屬遼寧宏成集團旗下,是一家以鈉離子電池材料研發與電池生產制造為一體的高科技公司,成立于2018年1月。公司以鈉離子儲能及智能微電網技術為核心帶動力,組建了由5位國內外材料領域頂尖院士、9位杰出博導、50位博士精英團隊構成的電力儲能研究院,鈉離子電池研發能力居于世界領先水平。目前已取得電網應用領域發明專利17項、實用新型專利13項、軟件著作權22項、以鈉離子材料為核心的國際專利15項以及國內發明專利40項,目前鈉離子電池已經規?;慨a,達到商業化應用水平。


        17、江蘇翔鷹新能源科技有限公司


        江蘇翔鷹新能源科技有限公司成立于2016年6月,位于江蘇溧陽市中關村科技產業園。公司目前注冊資金為10000萬元,項目總投資5億。公司大股東為蘇州江南嘉捷電梯有限公司。


        18、山西新陽清潔能源有限公司


        山西新陽清潔能源有限公司成立于2012年05月31日,注冊地位于山西省陽泉市礦區桃北西街2號中國納谷505房間,法定代表人為延春明。經營范圍包括電力業務:太陽能發電業務;電力供應:配電業務、售電業務;建設工程:施工、設計;光伏設備及元器件、電池制造;飛輪儲能技術及產品的研發、生產、銷售、推廣與服務


        19、山東圣陽電源股份有限公司


        山東圣陽電源股份有限公司(簡稱圣陽股份,股票代碼:002580)是高新技術企業。創建于1991年,2011年5月在深交所中小板上市。公司專業從事通信備用電源、電力備用電源、新能電源、動力電源、新能源系統集成等系統方案的設計、開發和經營,是國際知名、國內綠色能源制造商。


        圣陽與院士工作站等單位聯合開發的高環保、高循環性鈉離子電池已經通過實驗階段,進入樣品測試,目前測試結果符合預期目標,效果良好。


        20、江蘇塔菲爾新能源科技股份有限公司


        塔菲爾新能源科技,成立于2014年,是一家專注于新能源鋰離子動力電池和儲能電池的研發、生產和銷售的創新型高科技企業。公司在南京、深圳、東莞、湖南、北京、臺灣等多地設有生產基地、分(子)公司。塔菲爾致力于通過不斷改進先進的電池技術,為全球鋰離子動力和儲能電池領域提供高效的解決方案。

        公司目前有關鈉電池的相關專利布局。


        21、湖北恩耐吉能源科技有限公司


        湖北恩耐吉科技有限公司成立于2017年03月17日,注冊地位于武漢市東湖新技術開發區光谷二路以東,高新五路以南鼎杰現代機電信息孵化園一期第14幢3層1號,法定代表人為李征。


        湖北恩耐吉是國內最早針對鈉離子電池正極材料及電池技術的研發企業之一,也是國內最早能批量生產鈉離子正極材料的企業。公司生產的磷酸釩鈉正極材料性能穩定可靠,已與國內外數家大中型電池企業及近百家高等院校、研究所建立了合作關系,產品性能得到市場的充分肯定。公司將致力于打造國內最先進,最一流的鈉離子電極材料企業而不懈努力。


        22、天合儲能


        天合儲能是天合光能(股票代碼:688599)旗下的全球性儲能集成產品及系統解決方案提供商。天合儲能始終以客戶需求為導向,以技術創新為發展動力,憑借領先的自主創新能力和豐富的研發經驗,為客戶提供包括需求分析、方案設計、系統集成、安裝調試和驗收交付等全生命周期的完整系統解決方案服務和高效可靠的儲能系統產品與服務。


        23、上海奧能瑞拉能源科技有限公司


        從2014 年開始,中國科學院上海硅酸鹽研究所在前期鈉硫電池和鈉鎳電池的研發基礎上,開展鈉鎳電池產業化的推進工作。2017 年,中國科學院上海硅酸鹽研究所參股成立上海奧能瑞拉能源科技有限公司,開展鈉鎳電池產業化開發。


        12月2日,2GWh鈉鹽電池儲能一體化項目簽約落地寧夏銀川。鈉鹽電池儲能一體化項目選址于蘇銀產業園,計劃總投資20億元,總占地面積200畝,全部投產后預計年產值50億元,年納稅5億元。本次簽約的鈉鹽電池項目,相較于傳統的鉛蓄電池,具有循環壽命長、整體成本低、技術領先等優勢。


        據了解鈉鹽電池儲能項目由銀川市政府、上海奧能瑞拉能源科技有限公司與深圳市柏納股權投資基金有限公司共同簽約,該項目的落地與建設,將為銀川帶來不低于2GW風光儲一體化基地項目,以及除裝備制造外的優勢綠色可持續產業,對于加快產業轉型升級,推動經濟高質量發展具有重要意義。

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