8 月 6 日|宁德时代发布第一代钠离子电池，能量密度达全球最高水平

8月6日，宁德时代取得钠离子电池的专利。根据企查查资料，该专利包括正极极片、负极极片、隔离膜及电解液。至此，宁德时代与钠离子电池“深度绑定” 。
“第一代钠离子电池实现160Wh/kg的能量密度，已经处于当前全球最高水平。 ”宁德时代董事长曾毓群表示。 7月29日，宁德时代用一场10分钟的线上发布会，为我们揭开其第一代钠离子电池的“神秘面纱” 。

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图丨宁德时代钠离子电池发布会（来源：宁德时代）
那么，钠离子电池是否将成为动力电池市场的主流？它的性能优势适用于哪些应用场景？动力电池是否将提前进入Twh时代？
能量密度达钠离子电池全球最高水平
据宁德时代的发布数据，第一代钠离子电池电芯单体能量密度可达160Wh/kg；常温下充电15分钟，电量可达80%以上；在-20°C低温环境中，拥有90%以上的放电保持率；系统集成效率可达80%以上；热稳定性远超国家强标的安全要求。
总体来看，第一代钠离子电池的能量密度略低于磷酸铁锂电池（180Wh/kg），但是，在低温性能和快充方面具有优势，特别是在高寒地区高功率应用场景。

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图丨第一代钠离子电池与磷酸铁离子电池性能对比（来源：宁德时代）
钠离子的“个头”比锂离子大很多，所以，在正负电极之间的传递比较困难，这就在理论上决定了钠离子的能量密度比锂离子低及倍率性能弱。
美国国家发明家科学院院士、宾夕法尼亚州立大学电化学发动机中心主任王朝阳教授对DeepTech表示，衡量电池快充指标，要同时看“三个要素” ，即充电时间、充电后所获能量、快充产生的循环次数。
王朝阳解释道， “几乎所有的电池都可以快充，性能的衡量关键点就在于其使用寿命。快充有没有损害到电池寿命，具体有多少循环次数，这是很重要的参数。 ”
据了解，目前世界上动力电池的最佳快充水平，是10分钟获得220Wh/kg ，同时可进行1000次以上循环。

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动图丨钠离子工作原理（来源：宁德时代）
王朝阳指出，从宁德时代已发布的性能指标看，其所透露的信息量还不够大，比如-20°C低温环境中，拥有90%以上的放电保持率，具体是在多少的放电倍率上实现的。在低温环境中，从0-100公里/小时加速时间是一个重要的性能指标。
“另外，钠离子电池的快充水平待进一步信息披露后，再进行性能指数对比衡量。 ”王朝阳说。

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图丨王朝阳（来源：受访者）
那么，动力电池是否可以同时具备高性能、高能量密度、高功率、高快充能力，又高安全呢？
王朝阳表示，动力电池的安全性或稳定性与高性能是相互冲突的，单纯靠改变电池材料没办法同时做到高能量密度、高功率、高快充能力，又高安全。
钠离子电池的安全性基本上来源于它的低能量密度，像铅酸电池、镍氢电池这些能量密度都比锂离子电池小，安全性自然相对高。所以，如何实现高性能、高能量密度的基础上又能达到高安全性好，这也是科学领域的挑战。
“要解决这个问题，相信需要一场电池基本结构百年以来的革命，然后才能同时实现动力电池的高能量密度、高性能、高功率，又安全性高。 ”王朝阳说。