在新能源產(chǎn)業(yè)浪潮下,鈉離子電池以其資源豐富、高安全、耐低溫等特點逐漸展露頭角,被視為鋰離子電池的有力補充,具有廣闊前景。盤古新能源,作為鈉離子電池領(lǐng)域的先行者,憑借對“鈉電+大圓柱+全極耳”戰(zhàn)略的精準把握,正加速推進其產(chǎn)業(yè)化進程。
大圓柱電池成為行業(yè)關(guān)注焦點
自2020年特斯拉推出新型4060大圓柱電池以來,圓柱電池便受行業(yè)矚目。近期,寧德時代宣布將為寶馬“新時代”架構(gòu)的純電車供應圓柱電池,再次引發(fā)關(guān)注。
在國內(nèi)電池產(chǎn)業(yè)鏈推動下,2025年圓柱電池將迎來應用拐點,大圓柱市場將真正放量。同時,“鈉電+固態(tài)”等技術(shù)成為電池產(chǎn)業(yè)變革的重要方向。盤古新能源作為鈉電池領(lǐng)域的先行者,堅持從應用場景出發(fā),持續(xù)開發(fā)高性能、耐低溫、高安全的大容量圓柱鈉電池,賦能輕型動力全場景應用。
2023年,盤古新能源聚焦聚陰離子體系和層狀氧化物體系,面向市場正式推出X-Star 盤星高能量密度圓柱鈉電池;2024年6月,盤古新能源全國首條鈉電池柔性量產(chǎn)線正式投產(chǎn),產(chǎn)線專注于圓柱鈉電池和軟包鈉電池的生產(chǎn);2024年8月,盤古新能源發(fā)布全系圓柱鈉電池,以盤星O-1.0-10Ah、盤星O-2.0-12Ah、盤星P-1.0-9Ah、盤星NFPP-1.0-7Ah等多個型號形成矩陣分布。
大圓柱電池大有可為
當前電池封裝形式多樣,多種路線并行開發(fā),方形、軟包和圓柱電池都有其各自的特性?;趯ξ磥淼念A期,盤古新能源除了推出適用于特種應用的盤龍高功率軟包鈉電池外,還重點聚焦替代鉛酸的32140高安全、高能量密度、高功率圓柱鈉電池。
方形電池單體容量大,成組效率高,但存在型號多、一致性差、散熱難等問題。軟包電池體積小,散熱好,能量密度高,但易鼓包、技術(shù)難、成本相對高。相比之下,圓柱電池具有以下優(yōu)勢:
1)高標準化與高生產(chǎn)效率
相較于方形和軟包,圓柱電池的結(jié)構(gòu)和工藝標準化程度高,可以實現(xiàn)大規(guī)模穩(wěn)定生產(chǎn),整體成本、生產(chǎn)效率及一致性優(yōu)勢明顯。此外,圓柱電池配組靈活,可以滿足不同應用pack需要,成組效率高。
2)本征安全性高
大圓柱電池本征的安全優(yōu)勢在于圓柱體是最強的壓力容器,其弧形表面能抑制熱量傳遞。同時,圓柱型殼體強度高,高溫熱失控時能實現(xiàn)定向爆破。此外,大圓柱電池容量小,以盤古新能源32140型號為例,其標準電池容量范圍為10-12Ah,而一般方形電池容量范圍為45-300Ah,理論上單個電池熱失控釋放能量是同體系其他形態(tài)電芯的20%-25%,熱失控管理的難度較小。
值得一提的是,盤古新能源還重點聚焦聚陰離子體系,采用復合磷酸鹽(NFPP)做正極,通過材料晶體形貌的優(yōu)化和針對電芯內(nèi)部散熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計,使得聚陰離子不僅在能量密度方面有著極致的提升,且在電芯安全方面得到全方位的保障。目前32140圓柱鈉離子電芯目前已完美通過針刺、擠壓、高低溫等安全測試。
3)適配高能量密度化學體系
在高安全保證下,圓柱電池能支持更激進、更高能量密度的化學體系及半固態(tài)、全固態(tài)體系。盤古新能源32140圓柱鈉電池量產(chǎn)體積能量密度可達320Wh/L,是主流鉛酸電池的3倍左右,其循環(huán)壽命也是鉛酸電池的3倍有余。
此外,盤古新能源32140大圓柱電池采用全極耳技術(shù)處理的方案。全極耳技術(shù)可解決圓柱電池傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)阻高的痛點,有效提升導電效率和散熱性能,提升大功率作業(yè)時長,并整體將電池工作溫升降低30%,盤古新能源目前聚焦于聚陰離子體系的32140圓柱鈉電池支持 4C 快充,快放支持高功率 1000W;工作溫度為-40℃~60℃,零下20度放電可以達到90%,零下40度達到75%,支持低溫-10℃充電。
大圓柱電池成為低速動力重要路線
從市場應用前景來看,圓柱電池在低速動力、備電以及儲能等領(lǐng)域快速滲透,尤其是低速動力領(lǐng)域,而大圓柱則會是未來幾年內(nèi)最重要的增長點。盤古新能源的聚陰離子體系+大圓柱鈉離子電池憑借著高安全和低成本,在低速動力方向上有著明顯優(yōu)勢。
在低速動力領(lǐng)域方面,單模組電池通常容量并不是很大,在實際應用中方形電池并不一定剛好匹配市場需求,包括尺寸、容量等。而容量較小的圓柱電芯可以通過并聯(lián)形式滿足一定市場需求的電池模組容量需要,例如應用于電動低速車的鈉電池48V20Ah、60V20Ah、60V30Ah等型號是比較普遍的需求,采用圓柱32140型號可以串并聯(lián)組合成需要的20Ah、30Ah模組,同時圓柱電池在空間結(jié)構(gòu)上有更多的靈活操作可能性,滿足不同車型的設(shè)計需求。
通過技術(shù)迭代升級,盤古新能源借助圓柱鈉電池成功開拓了鈉電應用市場,在低速電動兩輪車、電動三輪車、電動摩托車、換電等領(lǐng)域落地,有效替代鉛酸并與鋰電形成互補。2024年6月,盤古新能源與歐派電動車合作推出電動車超智能鈉離子電池;2024年8月,盤古新能源為無錫市政物流三輪車100+用戶提供換電服務(wù);2024年11月,盤古新能源啟動互聯(lián)換電聯(lián)盟,開啟“競合之路”。