中國粉體網訊 4月25日,韓國媒體《今日財經》發(fā)表文章稱,作為鋰電池的替代方案,主導鈉電池開發(fā)的中國將在今后兩年內占據95%的鈉電池市場份額。
據悉,目前全世界計劃中或正在建設的鈉電池工廠中,有16家在中國。預計兩年后中國將占據全世界鈉電池生產能力的95%。
目前,大多數電池都是以鋰為材料制造的。鋰電池的發(fā)展使得手機和尖端家電得以出現。鋰電池正在改變汽車產業(yè)。預計它將在太陽能電池板和風力渦輪機中發(fā)揮類似的作用,這對應對氣候變化很重要。中國用更便宜、更豐富的材料鈉代替鋰,為主導下一代電池革新奠定了堅實的基礎。
鈉的價格僅為鋰的1%-3%,但化學性質與鋰非常相似。近年來,技術的突破使鈉電池可以在數年內每天充電,從而趕上了鋰電池的主要優(yōu)勢。鈉電池的儲能容量也有所增加。
與鋰電池相比最大的優(yōu)勢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采的礦物鈷、在印度尼西亞、俄羅斯、菲律賓等地開采的鎳等稀缺性高的材料。
中國正在主導全球電池專利競爭。本月初,《日經新聞》委托三井物產戰(zhàn)略研究所對過去10年與后鋰電池相關的專利進行了國別統(tǒng)計,結果顯示,中國占總專利的一半以上,處于領先地位。
《日經》報道稱:“以去年12月為準,鈉電池等有效專利為9862件,在過去10年間增長了12倍。對擁有專利的企業(yè)和研究所按國家進行統(tǒng)計的結果顯示,中國以5486件居首位。”日本(1192件)、美國(719件)、韓國(595件)、法國(128件)緊隨其后。
在各機構專利排名中,中國的躍進也非常明顯。中國科學院和寧德時代等中國機構在前10名中占據7家。不僅在專利數量上領先,在質量上也領先。在考慮專利引用次數等因素的Lexis Nexis指數中,中國以4930分排名第一。排名第二的是獲得2630分的美國,第三是獲得2260分的日本。
《日經》說:“中國尤其在鈉電池方面顯示出優(yōu)勢。預計鈉電池將占據鋰電池目前在未來家電領域的地位。就鈉電池相關專利而言,中國的總體指數在過去10年增長了109倍,而美國和日本增長了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,但價格便宜60%至70%”。
中國政府為了擴大可再生能源和電動汽車的普及,正在加緊開發(fā)新一代電池。到2025年的《能源領域科技創(chuàng)新“十四五”規(guī)劃》中提出,要集中精力研究鈉電池,以應對電網需求,促進可再生能源生產。
中國鈉電池開發(fā)的中心是湖南省的長沙。在這里,成千上萬的化學家、工程師和工人正在創(chuàng)造電池的未來。
《紐約時報》報道稱:“正如美國斯坦福大學是開發(fā)微芯片的硅谷企業(yè)家的發(fā)源地一樣,位于長沙的中南大學正在培養(yǎng)大量開發(fā)下一代電池技術的畢業(yè)生。”
中南大學的畢業(yè)生正在附近的研究機構工作,研究鈉電池技術,這些研究機構由全球最大的化學品制造商德國巴斯夫等公司運營。在研究中心附近,正在建設世界上第一家大型鈉電池化工廠。
去年,中國電池企業(yè)利用制造鋰電池芯的設備,開發(fā)出了制造鈉電池芯的方法。寧德時代表示,他們找到了將鈉電芯和鋰電芯用于單個電動汽車電池組的方法。這意味著鈉電芯的低成本和耐候性,以及鋰電芯的擴展范圍可以結合在一起。寧德時代計劃今年批量生產這種混合電池組。
雖然中國在鈉電池領域領先,但挑戰(zhàn)和課題也不容小覷。首先,從哪里可以獲得鈉是個問題。純堿是鈉的主要來源,美國擁有全球可開采儲量的90%以上。美國懷俄明州西南部沙漠深處埋藏著5000萬年前形成的廣闊的純堿礦床。這里的純堿早已用于美國玻璃制造工業(yè)。
中國純堿儲量少,又不愿意從美國進口,所以在化工廠生產合成純堿。但是,中國合成純堿行業(yè)曾因環(huán)境污染等問題被人詬病。
關于鈉電池的另一個疑問是鋰價格是否會繼續(xù)保持高價。從2017年到去年11月,鋰價格上漲了4倍,但此后急劇下降至1/3。
還有人對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:“電力企業(yè)希望了解在真實環(huán)境中使用多年的鈉電池的性能,而不是在實驗室中。”
但人們對鈉電池的期待卻在不斷增長。因為在電池需求快速增長的情況下,鋰繼續(xù)成為占主導地位的電池材料的可能性很小。必和必拓CEO亨利說:“鈉有它的作用,中國正在主導鈉電池的研究!
(中國粉體網編輯整理/喬木)
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