随着新能源汽车、储能等领域的需求增长,多元化的电池技术路线成为必然趋势。眼下,钠离子电池,这一新能源领域的“新质生产力”,正在厦门逐步发展壮大。今天的《年终岁首话发展·一线见闻》,我们跟随记者,到钠离子电池的研发、生产一线,看看那里是如何一步一个脚印,推动厦门新能源产业进入“锂钠齐飞”的时代。
海辰储能钠离子电池项目研发经理 王巍:这个测试是我们的一个高低温试验箱,做好的钠离子电池就会放到烘箱里面去做测试,零下40摄氏度低温能放出多少的电,在高温下它的稳定性如何,容量能不能做得更高。
在海辰储能的实验室内,王巍正仔细观察钠离子电池在不同温度条件下的工作情况。相比锂离子电池,钠离子电池在低温环境下有更好的充放电性能,能够解决冬季电动车充电难、高寒地区储能电站效率低的痛点,成为继锂离子电池之后的重要技术路线。
海辰储能钠离子电池项目研发经理 王巍:像我们的钠电最低可以做到零下40摄氏度放电,现在容量保持率还能做到90%以上。
目前,钠电池距离市场的大规模应用还有距离,主要原因在于,钠电池价格是锂电池的1.5倍以上,在最关键的性能指标——决定续航里程的能量密度上,也逊色于锂电池。因此,提高钠电池循环寿命,降低材料成本,成为海辰储能技术人员突破的重点。
跟随海辰储能电池研究院院长郑建明,我们走进了海辰储能纳电池生产线的改造现场,了解企业如何提高生产工艺,降低材料的生产成本。
海辰储能电池研究院院长 郑建明:今年正在加速改造我们的产线,争取在下半年产能落地。
郑建明告诉我们,钠电池主要组成材料与锂电池类似,在生产设备、工艺方面可以兼容,因此产线可以快速切换。而且在涂布工艺环节,由于钠离子的特性,可以用铝箔替代铜箔作为集流体。
海辰储能电池研究院院长 郑建明:如果用铝箔的话,锂离子会跟铝箔形成合金化,不再具有导电子的能力,但是在钠离子电池里面,钠离子不会跟铝箔发生反应,那么铜箔切换成铝箔,它的成本可以节省15%左右。
“铝代铜”改造,是生产线升级的关键一步,技术人员正在不断调试设备参数,实现对涂布厚度和均匀性的精准控制,为钠电池的规模化生产奠定基础。郑建明认为,从长期发展空间来看,钠离子电池要迈入商业化之路,不仅需要跨过规模化量产的门槛,还需要找到真正大规模的应用场景,而电力储能是能驱动钠电产业规模化的大应用场景。针对这一领域研发攻关,海辰储能发布了全球首款电力储能专用钠离子电池,实现2万次超长循环寿命,树立了新的性能标杆。
海辰储能电池研究院院长 郑建明:我们有一个钠离子电池开发团队,涉及到了材料配方都是自己开发的,我们有一个产品开发团队,就是把材料技术整合起来,做成产品,另外有工艺工程团队,这个是做产线的改造升级的,为了量产做准备的,基本上全部都动起来了,我相信在今后两三年的时间可以做一个比较大的提升。
除了海辰储能,厦门企业——福建世记华钠新能源科技集团研发的钠离子电池已投入量产,在电动自行车、家庭储能等领域落地应用;厦钨新能申请高稳定钠电正极材料专利,这项技术能增强电池的结构稳定性和循环性能;厦门大学化学化工学院杨勇教授团队与国网电科院、宁德时代共同承担国家重点研发计划“储能与智能”专项项目等,探索钠离子电池新材料在储能电池中的应用。围绕钠离子电池难点,我市产学研正协同攻关,推动钠电池产业向生态化和更高水平发展。
厦门大学化学化工学院教授 杨勇:这几年厦门新能源产业发展是蓬勃发展的,很多大企业都到厦门来投资、建立生产基地,多方面的协同攻关,通过材料的选择、生产工艺的优化,并且小批量的产品的试用,我觉得对于推广这种钠离子电池,应该是非常好的一个发展趋势。
海辰储能电池研究院院长 郑建明:以前厦门主要聚焦在锂电,需要开发第二条发展的曲线,形成了一个“锂钠互补”的局面,厦门现在还走在整个行业发展的前端。
【记者手记】采访过程中,一位实验室的研发人员说,即使在锂离子电池价格下降导致钠离子电池遇冷时,他们也从未停下研发的脚步,力争提高钠离子电池的循环稳定性。在生产线上,工作人员不断调整设备参数,以求细微的变化带来生产线的效能提升。探路新质生产力,市场有需求,政策有支撑,行业有魄力,这是理想的催化剂,也是厦门推动产业转型升级的一招先手棋。
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