LG能源解决方案加速钠离子电池研发:“2030年前实现商业化”
开发第二代电动车用钠离子电池
在全固态电池中应用双极技术
LG能源解决方案公司下一代电池开发中心负责人 Son Gwonnam 正在10日举行的 SNE Research 主办的 NGBS2025 上进行发表。姜熙宗记者提供
View original imageLG能源解决方案正在关注钠(钠)离子电池的潜力,并加快相关技术开发,目标是在2030年之前优先于其他下一代电池实现商业化。
LG能源解决方案下一代电池开发中心负责人 Son Gwonnam 10日在SNE Research于首尔良才EL Tower举办的“下一代电池会议(NGBS)2025”上表示:“如果出行电动化进一步扩大,锂将出现短缺,价格也有上涨的可能”,“从长期可持续性的角度看,有必要开发钠离子电池”。
Son负责人解释称:“第一代钠离子电池考虑到输出特性,正以12伏不间断电源(UPS)备用用途为目标进行开发,第二代则以电动汽车市场为目标,致力于实现每升(ℓ)450瓦时(Wh)的能量密度。”
钠离子电池是在正极中以钠取代锂作为主要原料的二次电池,也被称为钠离子电池。与锂相比,钠资源更加丰富、易于获取,在矿产资源安全方面也更具优势。但与锂离子电池相比,其重量更重,以当前技术水平来看能量密度也偏低。此外,由于尚未形成规模经济,相比锂离子电池价格仍然偏高。
电池业界预计,随着技术进步,钠离子电池的能量密度有望提升至与磷酸铁锂(LFP)电池相当的水平。一旦建立大规模量产体系,价格也有望下降。LG能源解决方案计划在钠离子电池上同样应用干法电极技术,以降低生产成本。
Son负责人表示:“最重要的是,钠离子电池具有可以直接沿用现有锂离子电池生产工艺的优势”,“我们正全力以赴,争取在2030年之前比其他下一代电池更早推向市场。”
LG能源解决方案之所以强调钠离子电池,被认为是从过去低估磷酸铁锂(LFP)电池技术、从而在当前电动汽车市场陷入困境的经验中汲取了教训。担忧在于,如果未来钠离子电池市场开启,市场可能再次被中国抢占。
尽管部分人士持否定态度,但包括CATL在内的中国企业看好钠离子电池的市场潜力,持续推进技术开发。今年3月,CATL曾表示正在开发第二代钠离子电池,其性能指标已接近磷酸铁锂电池。SNE Research预测,如果锂离子电池原材料价格上涨、带动钠离子电池市场扩大,到2035年相关市场规模将达到142亿美元(约20.67万亿韩元)。Son负责人也表示:“电动汽车整车企业同样对钠离子电池表现出兴趣。”
不仅LG能源解决方案,Samsung SDI、EcoPro BM等韩国电池企业也在开发钠离子电池技术。EcoPro BM还是产业通商资源部钠离子电池开发课题的牵头企业。EcoPro BM代表 Choi Munho 在上月举行的InterBattery 2025上也曾表示:“在钠离子电池技术实力方面,我们有信心在与中国的竞争中取胜。”
目前钠离子电池供应链被中国企业掌握,这一点是亟待解决的课题。以2024年为基准,全球钠离子电池企业中有83.7%位于中国。当日Son负责人表示:“在供应链方面,由于中国从初期就主导布局,因此掌控了供应链”,“如果韩国本土材料企业能够聚焦高容量技术,加快技术开发,将是理想的方向。”
LG能源解决方案在下一代电池技术中关注的另一项技术是双极(bipolar)电池。双极技术是指在一块电极集流体上同时涂覆正极和负极,并在中间夹一层隔膜后进行叠层。目前应用于锂离子电池的单极(monopolar)结构,则是在正极和负极集流体上分别涂覆正极和负极材料,再以并联方式连接。
双极方式通过实现串联结构,从而具备开发高电压电池的优势,因而备受关注。Son负责人解释称:“双极技术可以简化外壳结构,将零部件数量减少约50%,并提高空间利用效率。”双极电池最终有望降低电池成本,同时提升电动汽车的续航里程。
LG能源解决方案正利用双极工艺开发120伏的磷酸铁锂电池。Son负责人补充称:“双极电池正以软包与方形的混合外形规格进行开发。”LG能源解决方案目前利用半固态材料来实现双极结构,今后还计划以双极方式实现全固态电池。
Son负责人还表示,公司正在开发采用硫正极和锂负极、能量密度最高可达每千克500Wh的锂硫电池。由于锂硫电池相比现有锂离子电池更为轻便,可应用于无人机等航空领域。通过在正极采用低成本硫材料,锂硫电池有望将材料成本降低30%至40%。
LG能源解决方案还表示,正通过新的正极材料涂覆技术开发在寿命和输出特性方面优于现有产品的全固态电池。Son负责人解释称:“对新开发的阿吉罗德石型硫化物固体电解质进行测试后确认,其离子电导率达到世界顶尖水平”,“目前正处于面向量产的工艺开发阶段。”
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