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全球首次实现无热失控:我国钠离子电池安全瓶颈重大突破

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【导语】4月6日,中国科学院物理研究所胡勇胜团队在国际顶级期刊《自然·能源》发表重磅成果:成功开发出可聚合不燃电解质(PNE),全球首次在安时级钠离子电池中实现彻底阻断热失控。这一突破不仅打破了"阻燃电解液等于安全"的传统认知,更为钠离子电池在电动汽车、重型卡车、大规模储能等领域的商业化落地奠定了坚实基础。



技术突破:从"被动阻燃"到"主动阻断热失控"



颠覆传统认知

电池安全一直是制约新能源产业规模化发展的核心难题。传统碳酸酯类有机电解质虽电化学性能优异,但其易燃特性会引发电池热失控,成为行业亟待攻克的安全难题。

长期以来,行业普遍将"电解质不可燃"作为安全核心标准。然而,胡勇胜团队的研究首次证实:阻燃并不等于绝对安全。即便使用阻燃型磷酸酯电解质,电池仍可能发生严重热失控。这一发现彻底颠覆业界传统认知,为电池安全研究开辟全新方向。

三重硬核防护体系

该团队创新突破传统不燃电解质仅聚焦不可燃性能的局限,研发出可聚合不燃电解质(PNE),构建"热稳定性-界面稳定性-物理隔离"三位一体的安全防护体系,实现从"被动阻燃"到"主动阻断热失控"的技术跨越。



可聚合不燃电解质(PNE)采用三重防护机制:

第一重:内置"冷却系统"
PNE高温下具备独特吸热分解特性,可主动抵消电池内部放热反应产生的热量,从根源阻止热失控启动。

第二重:双盐体系精准保护
采用双盐体系,分别精准保护正极、负极材料,大幅提升电极稳定性与电池循环寿命,安全与性能双向兼顾。

第三重:智能"固态防火墙"
PNE拥有热自聚合特性,温度超过150℃时会原位形成固态聚合物网络,防止隔膜熔化后正负极直接接触,同时阻断高温副反应与气体生成;常温下保障离子传输,高温下自动"固化",切断风险传播路径。

性能表现:安全与性能兼顾

严苛测试通过

搭载这一新型电解质的钠离子电池已顺利通过针刺测试和300℃热箱测试,全程不冒烟、不起火、不爆炸,展现出其安全与可靠性。

宽温域与高压稳定性

同时,该电池具备-40℃至60℃宽温适配能力与超4.3V耐高压稳定性,兼顾高安全与高能量密度。3.5Ah级钢壳圆柱钠离子电芯能量密度达211Wh/kg。

产业化优势

据介绍,这一电解质体系所用原料均为工业化常规产品,成本可控、易规模化生产,具备极高的产业化竞争优势。

商业化进展:头部企业加速布局

宁德时代:钠新电池全面发力

宁德时代旗下钠离子电池专属品牌"钠新"将于2026年实现大规模量产并上市,规划在换电、乘用车、商用车、储能四大领域大规模应用,计划全国建设超3000座"巧克力"换电站。

在ESIE 2026北京储能展上,宁德时代首次展出储能专用钠离子电池。该电池与现有587Ah锂电池采用了同壳体的平台化设计,可实现系统对锂电、钠电的最大兼容,容量300+Ah,效率97%,循环寿命超15000次。

2025年9月8日,宁德时代宣布其自主研制的钠新电池通过《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB38031-2025)认证,成为全球首款通过新国标认证的钠离子动力电池。

比亚迪:全球首款储能专用聚阴离子钠电

比亚迪在行业内率先推出全球首款储能专用聚阴离子型钠离子电池及储能系统,具有超长循环寿命、超高能量转换效率、超优低温性能、超优倍率性能以及超高安全的6S特性。

2025年1月,比亚迪交付全球首套兆瓦级聚阴离子钠离子电池储能系统。2025年7月交付了全球最大规模聚阴离子钠离子电池储能电站。

远景:首款钠离子储能专用电芯下线

远景首款钠离子储能专用电芯已于2026年3月正式下线,容量超180Ah,工作温域覆盖-40℃至70℃,循环寿命≥20000次,满足行业最高测试标准。

中科海钠:钠电重卡商业化落地

中科海钠总经理李树军表示,钠电重卡已从技术验证阶段迈入商业推广阶段。公司目前钠电重卡在手订单已有数百台,今年将交付200台左右。预计明年订单将增至数千台,进入大批量销售阶段。

产业化提速:政策与市场双重驱动

政策密集利好

2026年以来,钠离子电池在政策层面迎来密集利好:

  • 1月,行业首个《储能用钠离子电池技术要求》正式实施,明确了从单体、模块到簇级的技术规范,填补了标准空白
  • 3月正式发布的《十五五规划纲要》,已将钠离子电池明确写入国家级顶层文件

各地也纷纷出台相关政策,以真金白银促进钠离子电池的发展:

  • 深圳龙岗区:钠离子电池被明确纳入重点支持的储能技术领域,中试产业化项目最高可获300万元支持,示范项目最高100万元
  • 河南焦作市:对钠电池等全流程生产制造项目给予不超过设备投资额10%的资金支持
  • 浙江省:省级科研项目最高补500万元,杭州用户侧储能按300元/千瓦补贴

市场数据乐观

据起点研究院(SPIR)数据,2025年全球钠离子电池出货量达9GWh,其中储能钠电池出货5.6GWh,占比62.2%。

中科海纳总经理李树军透露,公司在谈储能订单500MWh以上,预计今年交付300-400MWh。

技术竞争格局:钠电与锂电的错位发展

成本与性能平衡

数据显示,目前钠电池均价约0.45-0.5元/Wh,高于磷酸铁锂的0.3-0.4元/Wh。但在宽温域、长寿命等差异化优势正加速显现。

中科海钠总经理李树军表示,目前钠电重卡电芯成本约0.4-0.5元/Wh,与锂电差距很小。推动两者成本持平的核心变量已从"规模+能量密度"转变为"规模",预计2027年后将出现明确成本交叉点。

应用场景互补

在与磷酸铁锂的竞争关系上,李树军表示,两者将长期共存,钠电将凭借宽温域、长寿命等特点,抢占储能、低温商用车等细分市场。若拿下磷酸铁锂20%的市场份额,将达到几百GWh量级。

华西证券研报表示,钠电池已从早期因碳酸锂价格高企引发的成本焦虑驱动期,转变为技术成熟、商业模式清晰的规模量产阶段。

专家观点:商业化拐点已至

历史性拐点

国际智能运载科技协会秘书长张翔在接受采访时表示:"本次研发成果为钠离子电池在电动汽车、大规模储能等领域的商业化落地奠定了坚实基础。在锂资源供需矛盾加剧、能源安全需求提升的背景下,钠电凭借资源丰富、成本可控、安全优异等核心优势,正迎来商业化、规模化的历史拐点,其有望与锂电形成错位竞争、互补发展的新格局,加速重塑全球新能源产业版图。"

产业多元化布局

眺远营销咨询董事长兼CEO高承远表示:"目前,我国钠离子电池产业已实现多元化布局,能够充分满足储能、动力电池等不同场景的应用需求,为产业规模化、商业化发展筑牢了根基。"

商业化应用场景凸显

中国电子商务专家服务中心副主任郭涛表示:"从商业化应用场景来看,钠离子电池在储能、动力电池等细分赛道的比较优势持续凸显。"

未来发展趋势

苏商银行特约研究员武泽伟表示:"未来,钠离子电池将在储能、低速交通等领域持续提升商业化渗透率,并逐步向中高端动力、特种储能等更广阔场景拓展。"

挑战与展望:仍需突破多重瓶颈

产业化挑战

尽管钠离子电池产业频现新进展,但仍面临多重挑战:

华阳集团产业技术研究总院有限公司董事长王可琛认为:"在现有的电动汽车中使用钠离子电池,同等能量强度体积将会增大三分之一;如果要替代两轮低速电动车,成本比铅酸电池高一些;在储能领域有绝对优势,但目前储能项目过少。钠离子电池的整体应用场景较少。"

在成本方面,数据显示,目前钠电池均价约0.45-0.5元/Wh,高于磷酸铁锂的0.3-0.4元/Wh;能量密度和循环寿命上,头部企业已达较高水平,但行业平均水平仍偏低;市场认可度方面,钠电池在储能等场景优势明确,而乘用车渗透率仍待提升。

资本持续关注

在资本视角看,钠离子电池赛道的热度持续攀升:

  • 2026年4月7日,深圳珈钠能源科技有限公司宣布已完成A+轮数亿元融资
  • 2025年12月9日,无锡钠科能源科技有限公司宣布完成数千万元A轮战略融资

企业聚焦核心突破

北京艾文智略投资管理有限公司首席投资官曹辙表示:"钠离子电池产业链上市企业需聚焦核心技术,重点突破正极材料性能瓶颈、优化电解液与电芯适配性;立足差异化,深耕储能、低速交通核心场景;强化产业链上下游协同,严控材料及生产成本,同步布局钠电材料回收,夯实规模化盈利基础。这也是当前钠电企业突破同质化竞争、实现可持续发展的关键路径。"

结语:能源转型的新引擎

钠离子电池的资源丰富、成本低廉、安全性能优异等核心优势,使其成为新能源产业的重要组成部分。中国科学院物理研究所胡勇胜团队在电池安全技术上的重大突破,为钠离子电池的商业化落地扫清了关键障碍。

在政策推动、技术突破、头部企业引领下,钠离子电池产能加速释放、商业化落地提速。2026年,或将正式迈入规模化应用元年。

钠离子电池的崛起,不仅为我国能源转型提供了新的技术路径,更将重塑全球新能源产业版图,为实现"双碳"目标注入强劲动力。

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