钠离子电池将率先应用于两轮电瓶车？

　　国际国内形势
　　随着全球气候变暖，各国为了实现碳中和，迫切需要改用风能和太阳能等可再生能源，但可再生能源并不能像其他化石能源一样持续供给电能，这意味着需要更多电池来储存这些电能。预计到2030年，欧盟的锂需求将是目前使用量的18倍，到2050年将增加近60倍。澳大利亚电池市场的报告也表明，家庭对于储能电池的需求量正在增加，在2021年澳大利亚的家庭就安装了创纪录的33000块电池。说明各国对于储能电池的需求正呈现指数级增长的态势。
　　近年来随着我国电动车市场的爆发，也让各大车企对于锂电池的需求量不断增加，锂矿的价格也随之水涨船高。为此，我国正大力发展其他类型的电池来应对这一挑战，在2022年发布的《＂十四五＂可再生能源发展规划》中，提出了加强可再生能源前沿技术和核心技术装备攻关，加快镍硼核⼼技术、相关设施和系统研究，开展技术示范，到2025年实现储能技术多元化。
　　为什么选钠离子电池呢？
　　目前市场上锂离子电池虽然应⽤⼴泛，使⽤频率最⾼，但它依赖稀⼟⾦属作为材料，其⽣产地区在全球分布不均，价格一直呈现上涨态势。近期全球电动汽⻋销量的增⻓和俄乌局势导致了锂离子电池的关键原材料价格进一步飙升。
　　为了应对上述市场环境的变化，市场急需找到更有效、更实惠且分布广泛的替代锂离子电池的材料，于是钠离子电池作为有前途的下⼀代电池候侯选者之一，重新开始受到关注。
　　研究发现钠在地壳中的含量是锂的1000倍，而锂在各个国家和地区分布不均，且钠的获取成本将比锂更加便宜。
　　彭博新能源市场研究公司在2021年底发布的《全球储能展望》中指出，到2030年，钠离子电池将发挥重要作⽤。
　　宁德时代发布第一代钠离子电池
　　在2021年，宁德时代发布了第一代钠离子电池，该公司研究团队对钠离子电池材料体相结构进行电荷重排，对材料表面进行重新设计，解决了材料在循环过程中容量快速衰减这一世界性难题。同时开发了能够让大量钠离子存储和快速通行的新型硬碳材料，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，整体性能指标和现在的石墨差不多。从发布会可以了解到宁德时代的第一代钠离子电池具有以下性能：电芯单体能量密度最高可达160Wh/kg，在常温下充电15分钟，电量可达80%，在-20度环境下仍然有90%以上的放电保持率，同时在系统集成效率方面也达到80%以上，热稳定性已经超越了国家动力电池强标的安全要求。
　　宁德时代还开创性地提出锂-钠离子电池系统，主要是将两种电池按一定比例进行混搭排列，通过BMS算法，进行不同电池体系的均衡控制，取长补短，既弥补了钠离子电池能量密度短板，又发挥了它的高功率，低温性能的优势。
　　这样的研究成果引发国外网友一阵欢呼，并声称该技术将直接导致锂电池的终结，一方面可以看出该技术的领先程度，另一方面也可以看出国外网友对此感到的紧张。一旦中国成功量产钠离子电池，中国在储能电池领域又将领先一步，这是西方非常不愿意看到的事情。（据2023年2月20日财经网新闻报道，近日宁德时代宣布与福特合作，一起在美国密歇根州修建一家电池工厂。）
　　主流电池对比
　　尽管钠离子电池有很多优点，例如在低温环境和充电速度⽅⾯表现出⾊，但是相比其他电池也有不足，例如能量密度不高。
　　下图从成本、能量密度、低温性能、循环寿命，安全性5个方面，对钠离子电池，磷酸铁锂电池，三元电池，铅酸蓄电池进行了对比：
　　数据来源于网络，仅供参考
　　在多种候选材料可选用的背景下，各家公司都在开发自己的技术，以满足其产品的预期应用。下图展示了世界领先的钠离子电池开发商、主要电池材料、电池性能、预期应用以及量产计划：
　　数据来源于网络，仅供参考
　　市场应用前景
　　短期内，钠离子电池不太可能取代锂离子电池，但由于成本效益会成为各方考虑的重点，预计钠离子电池将率先应用到电动两轮车和三轮车、低速电动汽车和固定蓄电池的使用。
　　虽然铅酸电池和磷酸铁锂电池都已经在这些领域广泛使用，但是钠离子电池低温环境下的性能、循环寿命、能量密度等综合实力较为均衡，所以钠离子电池很可能在未来会率先参与这部分市场的竞争。
　　数据来源于网络，仅供参考
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