中国粉体网讯 4月25日,韩国媒体《今日财经》发表文章称,作为锂电池的替代方案,主导钠电池开发的中国将在今后两年内占据95%的钠电池市场份额。
据悉,目前全世界计划中或正在建设的钠电池工厂中,有16家在中国。预计两年后中国将占据全世界钠电池生产能力的95%。
目前,大多数电池都是以锂为材料制造的。锂电池的发展使得手机和尖端家电得以出现。锂电池正在改变汽车产业。预计它将在太阳能电池板和风力涡轮机中发挥类似的作用,这对应对气候变化很重要。中国用更便宜、更丰富的材料钠代替锂,为主导下一代电池革新奠定了坚实的基础。
钠的价格仅为锂的1%-3%,但化学性质与锂非常相似。近年来,技术的突破使钠电池可以在数年内每天充电,从而赶上了锂电池的主要优势。钠电池的储能容量也有所增加。
与锂电池相比最大的优势在于即使温度降至零度以下也能保持近100%的电量。另外,与锂电池不同,最新的钠电池不使用主要在非洲开采的矿物钴、在印度尼西亚、俄罗斯、菲律宾等地开采的镍等稀缺性高的材料。
中国正在主导全球电池专利竞争。本月初,《日经新闻》委托三井物产战略研究所对过去10年与后锂电池相关的专利进行了国别统计,结果显示,中国占总专利的一半以上,处于领先地位。
《日经》报道称:“以去年12月为准,钠电池等有效专利为9862件,在过去10年间增长了12倍。对拥有专利的企业和研究所按国家进行统计的结果显示,中国以5486件居首位。”日本(1192件)、美国(719件)、韩国(595件)、法国(128件)紧随其后。
在各机构专利排名中,中国的跃进也非常明显。中国科学院和宁德时代等中国机构在前10名中占据7家。不仅在专利数量上领先,在质量上也领先。在考虑专利引用次数等因素的Lexis Nexis指数中,中国以4930分排名第一。排名第二的是获得2630分的美国,第三是获得2260分的日本。
《日经》说:“中国尤其在钠电池方面显示出优势。预计钠电池将占据锂电池目前在未来家电领域的地位。就钠电池相关专利而言,中国的总体指数在过去10年增长了109倍,而美国和日本增长了2到3倍,“钠是一种丰富的资源,可以减少锂等稀缺材料的使用。虽然容量比锂电池低,但价格便宜60%至70%”。
中国政府为了扩大可再生能源和电动汽车的普及,正在加紧开发新一代电池。到2025年的《能源领域科技创新“十四五”规划》中提出,要集中精力研究钠电池,以应对电网需求,促进可再生能源生产。
中国钠电池开发的中心是湖南省的长沙。在这里,成千上万的化学家、工程师和工人正在创造电池的未来。
《纽约时报》报道称:“正如美国斯坦福大学是开发微芯片的硅谷企业家的发源地一样,位于长沙的中南大学正在培养大量开发下一代电池技术的毕业生。”
中南大学的毕业生正在附近的研究机构工作,研究钠电池技术,这些研究机构由全球最大的化学品制造商德国巴斯夫等公司运营。在研究中心附近,正在建设世界上第一家大型钠电池化工厂。
去年,中国电池企业利用制造锂电池芯的设备,开发出了制造钠电池芯的方法。宁德时代表示,他们找到了将钠电芯和锂电芯用于单个电动汽车电池组的方法。这意味着钠电芯的低成本和耐候性,以及锂电芯的扩展范围可以结合在一起。宁德时代计划今年批量生产这种混合电池组。
虽然中国在钠电池领域领先,但挑战和课题也不容小觑。首先,从哪里可以获得钠是个问题。纯碱是钠的主要来源,美国拥有全球可开采储量的90%以上。美国怀俄明州西南部沙漠深处埋藏着5000万年前形成的广阔的纯碱矿床。这里的纯碱早已用于美国玻璃制造工业。
中国纯碱储量少,又不愿意从美国进口,所以在化工厂生产合成纯碱。但是,中国合成纯碱行业曾因环境污染等问题被人诟病。
关于钠电池的另一个疑问是锂价格是否会继续保持高价。从2017年到去年11月,锂价格上涨了4倍,但此后急剧下降至1/3。
还有人对钠电池耐用性感到不安。咨询企业“Lantau Group”的大卫·菲什曼说:“电力企业希望了解在真实环境中使用多年的钠电池的性能,而不是在实验室中。”
但人们对钠电池的期待却在不断增长。因为在电池需求快速增长的情况下,锂继续成为占主导地位的电池材料的可能性很小。必和必拓CEO亨利说:“钠有它的作用,中国正在主导钠电池的研究。”
(中国粉体网编辑整理/乔木)
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