纪要｜宁德时代钠离子电池发布会纪要-韭研公社

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纪要｜宁德时代钠离子电池发布会纪要

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中线波段的公社达人

2021-07-29 21:00:38

曾毓群演讲：
碳中和时代的到来，意味着人类社会生产力深刻的变革，将给各行各业带来深层次的影响。能源，是人类社会发展的物质基础。所以能源的历史，也是人类社会发展的历史。清洁能源的能源转型，已经成为全球共识。
伴随着新能源科技的创新发展，一场以清洁能源替代化石能源的革命正加速到来，能源转化和存储是新能源发展的核心。打造世界一流创新公司，为人类新能源事业做出卓越贡献，是我们宁德时代的使命，我们全力以赴，为全球的新能源应用，提供一流的解决方案和服务，加速“碳中和”目标的实现。
我们将在三个战略方向上不懈努力，一是以可再生能源发电和储能替代固定式化石能源，为此我们在发电端、电网端和用户端都做了很多努力，电化学储能方面进行了重点布局；二是以动力电池助力电动车的发展，为此，我们将不断地提高电池性能，加速交通领域的全面电动化；三是以电动化和智能化的集成作为一个创新，以加快各领域的新能源替代过程。作为三大发展方向的支撑，我们形成了材料和化学体系系统结构，以及极限制造和商业模式的四大创新支撑，形成了从前沿基础研究到产业化应用，再到商业化大规模的推广快速转化的能力

创新是宁德时代的基因，也是宁德时代加速发展的动力；我们有超过5000名的研发人员，聚精会神的在搞科研。
今天，我们要发布的是第一代钠离子电池，就是我们年轻科学家们最新的研究成果；有人在议论，电池的化学体系已经很难创新了，只能在物理结构上做些改进；我们认为电化学的世界，就像能量魔方，未知远远大于已知，我们乐此不疲地探索其中的奥秘。我们利用了高通量计算平台和模拟仿真技术、对原理的深刻理解，以及先进的算法和强大的算力，寻找各种材料基因的结合点，开发各具优势的化学材料和体系，以满足多元和复杂的电池市场应用场景。碳中和推动了新能源产业的蓬勃发展，新的应用场景不断出现，给了不同技术施展的舞台。钠离子电池在低温性能、快充以及环境的适应性等方面拥有独特的优势，与锂离子电池相互兼容互补。所以多元化的技术路线也是我们这个产业长期稳定发展的重要保障。让我们共同见证，我们年轻的研究团队推出的第一代钠离子电池
宁德时代研究院副院长黄起森博士：
大家好，欢迎进入宁德时代的能量魔方。
今天由我来给大家介绍宁德时代在钠离子电池方面的最新研究进展；钠的化学性质，电池工作原理都和锂非常相似。大家看到，它在元素周期表里属于同一主族，电池工作原理都是摇椅式。钠的地壳元素含量排名第六，这就意味着它的资源非常的丰富，那与小巧的锂离子一对比，钠离子它就是一个大胖子，它更大，这就意味着在电池的运行过程中，钠离子在材料中的嵌入和脱出，对材料的结构稳定性和动力学提出了更高的要求。对钠离子的研究最早可以追溯到19世纪。近二十年，伴随着锂离子电池的应用和推广，对钠离子电池的研究也迅猛的增加。
行业内对钠离子电池的正负极材料进行了许多的探索
在正极材料方面，目前具有潜在商业化价值的有普鲁士白和层状氧化物两类材料，那它们的克容量已经达到了160mAh/g，与现有的锂离子电池正极材料相当。宁德时代构建了高通量材料集成计算平台，能够在原子级别上对材料进行了模拟计算和设计仿真。在前人的研究的基础上，我们创新性地对材料的体相结构进行电荷重排，对材料表面进行重新的设计，解决了材料在循环过程中容量快速衰减这一世界性的难题，使创新的材料具备了产业化的条件
在负极材料方面，由于钠离子无法像锂离子一样在石墨层间自由的穿梭，宁德时代开发了能够让大量的钠离子存储和快速通行、具有独特孔隙结构的硬碳材料。这种硬碳材料克容量可达350mAh/g以上，还具备优异的循环性能，那整体性能指标与现有的石墨是相当的。

在电解液方面，我们还开发了适配这样的正极负极材料的新型独特电解液体系，在制造工艺方面可以与目前的锂离子电池制造工艺和设备相兼容。
基于以上的些技术创新和突破，宁德时代开发的第一代钠离子电池有以下这些主要的性能指标：电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg，这是目前全球最高水平；在常温下充电15分钟，电量就可以达到80%，具备了快充能力；那不仅如此，在零下20°C低温的环境下，仍然有90%以上的放电保持率，同时在系统集成效率方面，也可以达到80%以上；它本着优异的热稳定性，已经超越了国家动力电池强标的安全要求；总体来看，第一代钠离子电池的能量密度略低于目前的磷酸铁锂电池；但在低温性能和快充方面，具有明显的优势，特别是在高寒地区高功率应用场景
当然，我们的创新不止于此，在电池系统集成方面，我们还开发了AB电池解决方案，与锂离子电池的集成混合共用；我们可以将钠离子电池与锂离子电池同时集成到同一个电池系统里，将两种电池按一定的比例和排列进行混搭、串联、并联、集成；通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制，这样可以实现取长补短，既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板，也发挥出了它高功率、低温性能的优势；这样的锂-钠电池系统就能适配更多应用场景。
宁德时代还在持续不断的创新中，下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg。进入TWh时代，如同30年前的锂离子电池，钠离子电池将开辟出一条新的商业化电池路线，围绕产业链部署创新链，围绕创新链布局产业链，宁德时代，已经开始进行钠离子电池的产业化布局，计划于2023年形成基本产业链。
我们也欢迎相关的研究机构、上游的材料供应商和下游的电池应用端一起参与，共同加速钠离子电池产业链的完善和发展；奇妙的电化学世界，为能量的使用带来了无限的可能，微观世界的探索和突破，会推动宏观世界的发展和进步；精彩才刚刚开始，能量魔方还将带来哪些惊喜，敬请期待

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