新旺达超低温钠离子电池明年量产 能量密度160Wh/hkg

6月9日,新旺达创始人王明旺在世界动力电池大会上表示,新旺达超低温钠离子电池计划明年量产,能量密度为160Wh/hkg,全面满足A00、A0、A级等新能源汽车的市场需求。

新旺达超低温钠离子电池明年量产 能量密度160Wh/hkg

图:新旺达创始人王明旺

王明旺介绍,新旺达钠离子电池具有“三高一低”的特点,安全性高,放电率高,能量密度高,耐超低温。具体来说,新旺达钠离子电池已经实现了无火、无爆炸的针刺,过充160%SOC无火、无爆炸,耐受180°C不起火或爆炸;10C放电容量保持率超过90%;重量比能量160Wh/hkg、体积比能量320Wh//L;零下40°无忧驾驶C。该电池不仅适用于BEV,也适用于PHEV。

新旺达超低温钠离子电池明年量产 能量密度160Wh/hkg

目前,市场上主流的磷酸铁锂动力电池在低温放电性能上严重不足。在低温环境下,能量输出急剧下降,车辆范围严重缩水,为零下20°C 续航里程缩水40%以上,零下40%以上°C续航里程缩水80%以上。为了解决这个痛点,新旺达开发了超低温钠离子电池。

据透露,目前新旺达超低温钠离子电池正处于B样开发阶段,与4家国内主机厂和1家国际主机厂联合开发超低温钠离子电池组,2023年Q4进行装载验证,第一代产品计划于2024年Q3批量投产。

钠电风起

GGII统计显示,2022年钠离子电池产业链投融资金额约为200亿元,而2023年前4个月,钠电产业链投融资总额已超过150亿元。

根据ICC信息最新发布的数据,截至2022年底,钠电池产能仅为2GWh。ICC信息预测,到2023年底,钠电池产能预计将增加到21GWh,同比增长950%。

这是2023年被称为钠电元年的具体体现。

展望更长远的未来,中研产业研究院预测,预计2025年国内钠电池需求将达到32.9GWh,相应的市场空间约为203.7亿元;预计2027年国内需求将达到137.3GWh,对应市场空间约824亿元,复合年均增长率为141.3%。

据了解,钠电之所以受到市场的青睐,是因为与锂电池和铅酸电池相比,钠电池在性能和成本上取得了平衡。

从成本上看,钠电池采用铁镍锰基正极材料,材料成本约为锂三元正极材料的一半,整体成本约为磷酸铁锂电池的三分之一;从性能上看,钠离子电池远远超过铅酸电池,电池能量密度达到120-160Wh/kg,是铅酸电池的3-5倍,其循环寿命为2000-4000次,远高于铅酸电池的300-500次。

此外,钠电池还具有安全性高、低温性能好、充电速度快等特点,应用场景广泛,如两轮车、三轮车、A00、A0、A新能源汽车、风景电储能、便携式储能、通信基站、数据中心等。在上述应用场景中,钠离子电池的成本性能优势将促进铅酸电池和磷酸铁锂电池的持续替代。

在企业布局方面,国内外有30多家企业开展钠离子电池研发和产业化布局,主要包括英国Faradion、法国Tiamat、美国Natron 宁德时代、中科海钠、钠创新能源、比亚迪、鹏辉能源、传艺科技、维科技术、立方新能源、新旺达等。

目前,钠离子电池正处于小规模工业化的早期阶段,中科海钠的圆柱形钠离子电池已大规模生产。宁德时代和奇瑞汽车共同推动2023年钠离子电池的大规模生产和装载,BYD配备钠离子电池的海鸥汽车计划于2024年上市。

新旺达钠电之路

据了解,新旺达从2019年开始开发钠离子电池。2019年3月,新旺达与南开大学陈军院士合作成立新旺达院士(专家)工作站,共同研究新型锂硫电池、钠离子电池、固态电池等关键材料和技术。

在院士工作站平台的基础上,2021年7月,南开大学新旺达先进电池联合实验室成立。双方围绕钠离子电池的核心材料和技术,开发了高容量层氧化物正极材料、长寿命聚阴离子正极材料、低成本硬碳负极材料和先进电解质,最终形成了性能优异的电化学储能系统。

2022年,新旺达、荣百科技、中国科学院宁波材料研究所等单位共同承担了工业和信息化部重点产业化项目:“钠离子电池正极材料开发与产业化项目”。

2022年11月,在回答投资者提问时,新旺达首次透露了钠离子电池产品的推广过程。新旺达当时表示,“低成本、宽温钠离子电池产品开发项目”和“新钠离子电池关键技术研发”,相关项目主要研发长寿命、高能密度、高循环性能、新生产工艺、低生产成本钠离子电池技术,尽快实现公司钠离子电池的大规模生产和应用。

目前,新旺达已在钠离子电池材料、钠技术、钠离子电池及其制备方法等方面申请了40多项专利。主要从正极材料、负极材料、电解质三个方面取得技术突破,实现了超低温放电、超高安全性能、高放电率、高能密度的产品目标。

在正极材料方面,新旺达通过调节材料成分比,将能量密度提高10%;压实密度通过最密集的堆积填充提高15%;通过增加活性晶面的比例,大大提高了电池的动力学性能;快离子导体通过材料表面覆盖,提高了材料表面的稳定性和动力学性能。

负极材料方面,新旺达通过孔隙调节提高克容量;通过表面装饰,降低反应阻抗,提高低温性能;通过优化颗粒设计,提高压实密度。

在电解质方面,新旺达开发了一种新型钠离子电解质,在负极中形成均匀、稳定、导离子能力优异的SEI膜,降低了钠离子在SEI中的电荷转移势垒。同时,采用低熔点、弱极性溶剂,在低温下具有高离子电导率和低脱溶剂化能,实现了低温下钠离子的快速传导,大大提高了钠离子电池的超低温放电性能。

关于欣旺达

新旺达超低温钠离子电池明年量产 能量密度160Wh/hkg

新旺达成立于1997年,并于2011年在深圳证券交易所创业板上市。经过20多年的发展,形成了3C消费电池、电动汽车电池、能源技术、智能硬件、智能制造和工业互联网、测试六个产业集团,致力于为社会提供绿色、快速、高效的新能源集成解决方案。

从2011年到2022年,新旺达的收入增长了50倍,年复合增长率达到42.86%。

全球手机电池Pack出货量排名第一;全球新能源企业500强32家;中国民营企业500强308家。

在动力电池方面,排名2022年国内三元装机量TOP3、2022年国内总装机量TOP5、全球总装机量2022TOP9。

新旺达闪充电池1.0版已于今年2月批量生产,2.0版已与国内多家顶级汽车公司深入合作。通过技术升级,在实现超快充电的前提下,在零下20度的环境下,能量保持率可达90%。

新旺达能量密度大于500Wh/kg的金属锂电池计划于2025年完成B样,全固态电池计划于2027年完成B样。

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