三、中游分析
1.性能比較
根據《鈉離子電池:從基礎研究到工程化探索》,鈉離子電池可實現5-10分鐘的快速充電能力。鈉離子電池可在-40°C到80°C的寬溫區工作,且在高低溫環境下,鈉離子電池性能更優。-20°C下,容量保持率達到88%以上。相同濃度的電解液鈉鹽具有比鋰鹽電解液更高的離子電導率,所以鈉離子電池使用更低濃度電解液可以達到和鋰離子電池同樣離子電導率。
無論是能量密度還是循環壽命,鈉離子電池都顯著優于鉛酸電池。相比于鋰離子電池,鈉離子電池有更好的安全性。目前,鈉離子電池的循環壽命大約是鋰離子電池的65%左右,能量密度比鋰電池低20%。較低的循環次數和能量密度決定了鈉離子電池無法應用于電動汽車和手機電池等領域。鋰電將仍是這些領域的主流選擇。具體如下圖所示:
資料來源:中國科學院物理研究所、中商產業研究院整理
2.工作原理
鈉離子電池的工作原理與鋰離子電池類似,是利用鈉離子在正負極之間嵌脫過程實現充放電。充電時,Na+從正極脫出經過電解質嵌入負極,同時電子的補償電荷經外電路供給到負極,保證正負極電荷平衡。放電時則相反,Na+從負極脫嵌,經過電解質嵌入正極。在正常的充放電情況下,鈉離子在正負極間的嵌入脫出不破壞電極材料的基本化學結構。
鈉離子電池工作原理圖
資料來源:《Challenges and Benefits of Post-Lithium-ion Batteries》
3.重點企業分析
資料來源:中商產業研究院整理