在自然界中,钠元素的储量异常丰富,其地壳丰度远超锂元素,达到后者的400多倍。理论上,若能将其中仅仅1%的钠用于制造钠离子电池,并考虑到全球储能市场每年新增的1TWh需求,这样的储量足以满足人类150亿年的储能需求。然而,尽管潜力巨大,钠离子电池的发展却未能如预期般迅速,导致公众对其存在两大误解:市场容量有限和产业化进程缓慢。
不过,这一局面在近日迎来了转机。12月12日,海辰储能在其第二届生态日上,震撼发布了专为电力储能设计的首款钠离子电池——∞Cell N162Ah。这款电池的问世,标志着极端环境下,钠离子电池的应用将变得更加自由灵活。
∞Cell N162Ah钠离子电池采用了先进的聚阴离子技术路线,即磷酸焦磷酸铁钠正极搭配硬碳负极,专为宽温、高倍率的储能场景而打造。在循环性能、宽温域适应性、大倍率充放电性能以及能量效率等方面,这款电池展现出了显著的优势,完美契合了当前电力储能市场的全方位需求。
海辰储能预计,到2025年第四季度,∞Cell N162 Ah钠离子电池将实现GWh级别的量产,这将极大地推动钠电储能的产业化进程,正式开启电力储能的钠电新时代。海辰储能电池研究院院长郑建明博士指出,钠电产业化之所以进展缓慢,主要是缺乏真正大规模的应用场景。而电力储能,正是能够驱动钠电产业规模化发展的“大应用场景”。
为了克服钠电技术难题,海辰储能进行了全方位的创新与优化。传统层状氧化物和普鲁士蓝/白技术路线在循环寿命和高温稳定性方面难以满足储能需求,且安全保障存在挑战。相比之下,聚阴离子技术路线以其长寿命、高温稳定、高安全的特性,成为解锁钠电储能潜力的关键。海辰储能在电池材料、电极配方设计以及电芯设计等方面进行了全面优化,显著提升了材料的电子电导率和电极的稳定性。
在硬碳负极方面,海辰储能通过优化负极结构,提升了嵌脱钠速率,实现了4C倍率快充循环,且寿命与1C倍率相比无衰减。硬碳负极在嵌钠过程中几乎无膨胀,显著抑制了因体积变化导致的界面副反应,保证了长循环寿命。针对电解液与硬碳负极的特殊相互作用,海辰储能还设计了微键合电解液配方,实现了快速离子传导,降低了副反应,提升了高温稳定性和长循环寿命。
∞Cell N162Ah钠离子电池凭借全方位的技术创新,实现了长寿命、宽温域、高倍率、高能效、高安全等特性,堪称储能领域的“六边形战士”。特别是在循环寿命方面,该电池在25℃、1P功率条件下进行充放电循环,4000次后容量保持率高达94.2%,预测至70%SOH时循环寿命超过20000次。同时,其高温循环稳定性也显著提升,45℃下循环4000次容量保持率高达92.5%,树立了钠电性能的新标杆。
在安全性能方面,∞Cell N162Ah钠离子电池同样表现出色。得益于高热稳定性的正极材料和优化的电池化学体系,该电池具备良好的安全性能。同时,其0V超长货架期存储的特性,使得电池在0V条件下存储后,容量和循环性能均不受影响。这一特性为模组组装、运输等过程带来了诸多便利,也为电芯及系统的存储、组装、运输提供了更高的安全保障。
随着国内已有数家供应链伙伴具备千吨级磷酸焦磷酸铁钠正极材料生产能力,万吨级产线也在建设中,钠电市场规模有望在未来三年内达到千亿元量级。海辰储能全球首款电力储能专用钠离子电池∞Cell N162Ah的发布,标志着其“锂钠互补、锂钠齐飞”的产业布局的实现。这不仅将极大地推动钠电储能的商业化应用,还将进一步完善和壮大钠电储能产业链,更好地满足高温、高寒、高功率等复杂储能应用场景的需求。