中國(guó)粉體網(wǎng)訊 4月25日,韓國(guó)媒體《今日財(cái)經(jīng)》發(fā)表文章稱,作為鋰電池的替代方案,主導(dǎo)鈉電池開(kāi)發(fā)的中國(guó)將在今后兩年內(nèi)占據(jù)95%的鈉電池市場(chǎng)份額。
據(jù)悉,目前全世界計(jì)劃中或正在建設(shè)的鈉電池工廠中,有16家在中國(guó)。預(yù)計(jì)兩年后中國(guó)將占據(jù)全世界鈉電池生產(chǎn)能力的95%。
目前,大多數(shù)電池都是以鋰為材料制造的。鋰電池的發(fā)展使得手機(jī)和尖端家電得以出現(xiàn)。鋰電池正在改變汽車產(chǎn)業(yè)。預(yù)計(jì)它將在太陽(yáng)能電池板和風(fēng)力渦輪機(jī)中發(fā)揮類似的作用,這對(duì)應(yīng)對(duì)氣候變化很重要。中國(guó)用更便宜、更豐富的材料鈉代替鋰,為主導(dǎo)下一代電池革新奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
鈉的價(jià)格僅為鋰的1%-3%,但化學(xué)性質(zhì)與鋰非常相似。近年來(lái),技術(shù)的突破使鈉電池可以在數(shù)年內(nèi)每天充電,從而趕上了鋰電池的主要優(yōu)勢(shì)。鈉電池的儲(chǔ)能容量也有所增加。
與鋰電池相比最大的優(yōu)勢(shì)在于即使溫度降至零度以下也能保持近100%的電量。另外,與鋰電池不同,最新的鈉電池不使用主要在非洲開(kāi)采的礦物鈷、在印度尼西亞、俄羅斯、菲律賓等地開(kāi)采的鎳等稀缺性高的材料。
中國(guó)正在主導(dǎo)全球電池專利競(jìng)爭(zhēng)。本月初,《日經(jīng)新聞》委托三井物產(chǎn)戰(zhàn)略研究所對(duì)過(guò)去10年與后鋰電池相關(guān)的專利進(jìn)行了國(guó)別統(tǒng)計(jì),結(jié)果顯示,中國(guó)占總專利的一半以上,處于領(lǐng)先地位。
《日經(jīng)》報(bào)道稱:“以去年12月為準(zhǔn),鈉電池等有效專利為9862件,在過(guò)去10年間增長(zhǎng)了12倍。對(duì)擁有專利的企業(yè)和研究所按國(guó)家進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的結(jié)果顯示,中國(guó)以5486件居首位!比毡荆1192件)、美國(guó)(719件)、韓國(guó)(595件)、法國(guó)(128件)緊隨其后。
在各機(jī)構(gòu)專利排名中,中國(guó)的躍進(jìn)也非常明顯。中國(guó)科學(xué)院和寧德時(shí)代等中國(guó)機(jī)構(gòu)在前10名中占據(jù)7家。不僅在專利數(shù)量上領(lǐng)先,在質(zhì)量上也領(lǐng)先。在考慮專利引用次數(shù)等因素的Lexis Nexis指數(shù)中,中國(guó)以4930分排名第一。排名第二的是獲得2630分的美國(guó),第三是獲得2260分的日本。
《日經(jīng)》說(shuō):“中國(guó)尤其在鈉電池方面顯示出優(yōu)勢(shì)。預(yù)計(jì)鈉電池將占據(jù)鋰電池目前在未來(lái)家電領(lǐng)域的地位。就鈉電池相關(guān)專利而言,中國(guó)的總體指數(shù)在過(guò)去10年增長(zhǎng)了109倍,而美國(guó)和日本增長(zhǎng)了2到3倍,“鈉是一種豐富的資源,可以減少鋰等稀缺材料的使用。雖然容量比鋰電池低,但價(jià)格便宜60%至70%”。
中國(guó)政府為了擴(kuò)大可再生能源和電動(dòng)汽車的普及,正在加緊開(kāi)發(fā)新一代電池。到2025年的《能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新“十四五”規(guī)劃》中提出,要集中精力研究鈉電池,以應(yīng)對(duì)電網(wǎng)需求,促進(jìn)可再生能源生產(chǎn)。
中國(guó)鈉電池開(kāi)發(fā)的中心是湖南省的長(zhǎng)沙。在這里,成千上萬(wàn)的化學(xué)家、工程師和工人正在創(chuàng)造電池的未來(lái)。
《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道稱:“正如美國(guó)斯坦福大學(xué)是開(kāi)發(fā)微芯片的硅谷企業(yè)家的發(fā)源地一樣,位于長(zhǎng)沙的中南大學(xué)正在培養(yǎng)大量開(kāi)發(fā)下一代電池技術(shù)的畢業(yè)生!
中南大學(xué)的畢業(yè)生正在附近的研究機(jī)構(gòu)工作,研究鈉電池技術(shù),這些研究機(jī)構(gòu)由全球最大的化學(xué)品制造商德國(guó)巴斯夫等公司運(yùn)營(yíng)。在研究中心附近,正在建設(shè)世界上第一家大型鈉電池化工廠。
去年,中國(guó)電池企業(yè)利用制造鋰電池芯的設(shè)備,開(kāi)發(fā)出了制造鈉電池芯的方法。寧德時(shí)代表示,他們找到了將鈉電芯和鋰電芯用于單個(gè)電動(dòng)汽車電池組的方法。這意味著鈉電芯的低成本和耐候性,以及鋰電芯的擴(kuò)展范圍可以結(jié)合在一起。寧德時(shí)代計(jì)劃今年批量生產(chǎn)這種混合電池組。
雖然中國(guó)在鈉電池領(lǐng)域領(lǐng)先,但挑戰(zhàn)和課題也不容小覷。首先,從哪里可以獲得鈉是個(gè)問(wèn)題。純堿是鈉的主要來(lái)源,美國(guó)擁有全球可開(kāi)采儲(chǔ)量的90%以上。美國(guó)懷俄明州西南部沙漠深處埋藏著5000萬(wàn)年前形成的廣闊的純堿礦床。這里的純堿早已用于美國(guó)玻璃制造工業(yè)。
中國(guó)純堿儲(chǔ)量少,又不愿意從美國(guó)進(jìn)口,所以在化工廠生產(chǎn)合成純堿。但是,中國(guó)合成純堿行業(yè)曾因環(huán)境污染等問(wèn)題被人詬病。
關(guān)于鈉電池的另一個(gè)疑問(wèn)是鋰價(jià)格是否會(huì)繼續(xù)保持高價(jià)。從2017年到去年11月,鋰價(jià)格上漲了4倍,但此后急劇下降至1/3。
還有人對(duì)鈉電池耐用性感到不安。咨詢企業(yè)“Lantau Group”的大衛(wèi)·菲什曼說(shuō):“電力企業(yè)希望了解在真實(shí)環(huán)境中使用多年的鈉電池的性能,而不是在實(shí)驗(yàn)室中!
但人們對(duì)鈉電池的期待卻在不斷增長(zhǎng)。因?yàn)樵陔姵匦枨罂焖僭鲩L(zhǎng)的情況下,鋰?yán)^續(xù)成為占主導(dǎo)地位的電池材料的可能性很小。必和必拓CEO亨利說(shuō):“鈉有它的作用,中國(guó)正在主導(dǎo)鈉電池的研究!
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/喬木)
注:圖片非商業(yè)用途,存在侵權(quán)請(qǐng)告知?jiǎng)h除!