自然界においてナトリウムは豊富に存在し、地殻中の含有量はリチウム元素の400倍以上です。もしその1%をナトリウムバッテリーに変換した場合、世界の蓄エネが毎年1TWh増加する計算で、150億年分の蓄エネ需要を満たすことができます。しかし、今日に至るまで、ナトリウムバッテリーの発展は期待に届いていないため、皆は二つの大きな認識相違を抱えています。すなわち、ナトリウムイオンバッテリーの市場規模が小さいことと、ナトリウムイオンバッテリーの産業化プロセスが遅いことです。

12月12日、海辰蓄エネは第二回エコデーにおいて、初の電力蓄積専用ナトリウムイオンバッテリー「∞Cell N162Ah」を発表し、過酷な環境下でもナトリウムバッテリーの使用放題に実現しました。

「∞Cell N162Ah」ナトリウムイオンバッテリーは、ポリアニオン系（リン酸ピロリン酸鉄ナトリウム正極とハードカーボン負極）の技術ルートを採用し、広温度、高倍率の蓄エネシナリオ向けに設計されています。サイクル性能、広温度域、高倍率充放電性能、エネルギー効率などにおいて顕著な優位性を持ち、現代の電力蓄積の全シナリオ需要をより良く満たすことが可能です。

ナトリウムバッテリーによる新しい蓄エネの世界を開きます。

 2025年第4四半期には、∞Cell N162 AhナトリウムイオンバッテリーがGWh規模での量産を実現し、ナトリウムバッテリーによる蓄エネの産業化プロセスを加速させ、正式に電力蓄積におけるナトリウムバッテリーの時代が始まります。

海辰蓄エネバッテリー研究院の院長、鄭建明博士は次のように指摘しています。「ある程度の範囲で言えば、ナトリウムバッテリーの産業化プロセスが何度も延期されてきた理由は、ナトリウムバッテリーが本当の大規模な応用シーンを見つけられていないからです。しかし、『大規模な応用シーンが大きな産業を引っ張る』と言われるように、電力蓄積こそがナトリウムバッテリーの産業規模拡大を引っ張られる大規模な応用シーンなのです。」

全方位の革新と最適化により、ナトリウムバッテリー技術の課題を一つ一つ解決

現在のナトリウムバッテリーの主要技術ルートにおいて、従来の層状酸化物やプルシアンブルー/ホワイト技術の2つのルートは、サイクル寿命や高温安定性の面で蓄エネのニーズを満たすのが難しく、安全性の確保にも大きな課題があります。これらの制約が、蓄エネへの応用を制限しています。

それに比べ、ポリアニオン（リン酸ピロリン酸鉄ナトリウム正極）技術ルートは、長寿命、高温安定性、高い安全性というアドバンテージを持ち、ナトリウムバッテリーによる蓄エネの潜在力を解き放つための重要な道筋となっています。

ポリアニオン技術ルートのナトリウムバッテリーは、ナトリウムバッテリーによる蓄エネの正しい方法です。

3年以上の研究開発を経て、海辰蓄エネは、バッテリー材料、電極構成設計、セル設計などの面で全方位的な最適化を行いました。リン酸ピロリン酸鉄ナトリウム正極材料の電子伝導率が低いという課題に対し、海辰蓄エネは均質で高導電性のコーティング戦略を採用して、材料の電子伝導率を向上させました。さらに、電極設計の最適化にも注力し、高効率かつ安定した相互侵入型導電ネットワークを構築することで、電極の電子伝導率を3桁向上させ、材料粒子間での効率的かつ均一なナトリウムの挿入、脱離を実現しました。

ハードカーボン負極に関して、海辰蓄エネは迅速な隙間を構築することで、負極のナトリウムの挿入、脱離速度を向上させ、負極は4C倍率の急速充電サイクルを実現し、1C倍率と比較して寿命に衰退が見られません。超長寿命サイクルを実現するための十分な動力学的冗長性が提供されました。さらに、ハードカーボン負極のナトリウムの挿入のプロセスはほぼ0の膨張を実現でき、リチウムイオンバッテリーのグラファイト負極の10%の膨張に比べて非常に小さく、ハードカーボン負極が体積膨張/収縮により引き起こされる界面での副反応を著しく抑制することができます。電解液の消費が減少し、長寿命サイクルを確保することができます。

ナトリウムバッテリーにおける電解液とハードカーボン負極の特殊な相互作用メカニズムに対応して、海辰蓄エネはマイクロボンディング型電解液の構成を設計し、迅速なイオン伝導を実現しました。ナトリウムイオンの電荷移動動力学を確保しつつ、副反応を低減し、高温安定性および長寿命サイクルを実現しています。

20,000回の超長寿命サイクル、∞Cell N162Ahがナトリウムバッテリーの性能新基準を打ち立て

全方位の技術革新に基づき、∞Cell N162Ahナトリウムイオンバッテリーは長寿命、広い温度範囲、高倍率、高効率、高安全性などの特性を実現し、蓄エネ分野の“六角形戦士”とも言える存在です。特に、∞Cell N162Ahナトリウムイオンバッテリーは超長寿命を有して、25℃、1Pの出力条件で充放電サイクルを行った場合、4,000回の容量保持率は94.2%に達します。また、SOHが70%に低下するまでのサイクル寿命は20,000回を超えると予測されています。同時に、∞Cell N162Ahナトリウムイオンバッテリーは高温でのサイクル安定性も大幅に向上して、45℃での4,000回サイクル後の容量保持率は92.5%に達し、ナトリウムバッテリーの性能新基準を打ち立てています。

サイクル寿命は20,000回を超えます。

超高安全性能で、安全性がさらに確保され

高い熱安定性を持つリン酸焦磷酸鉄ナトリウム正極とハードカーボン負極を組み合わせた技術ルートとバッテリー化学システムの最適化により、∞Cell N162Ahナトリウムイオンバッテリーは優れた安全性能を備えています。同時に、∞Cell N162Ahは0Vでの超長期保管特性も備えて、0V状態で保管した後でも、新品バッテリーと比べて容量の損失はなく、サイクル性能にも影響はありません。

0Vバッテリーはモジュールのため、組立や輸送などに多くのメリットをもたらします。組立のプロセスでも、正極と負極が短絡しても、火花や感電などの危険は発生しません。輸送中にバッテリーが潰れたり、プレハブシステムが横転するなどの異常が発生しても、燃焼や爆発などの危険はありません。これにより、セルおよびそのシステムの保管、組立、輸送において、より高い人身および財産の安全が保障されます。

量産準備が完了、ナトリウムバッテリーの産業化が加速

ナトリウムバッテリー蓄エネ市場の発展は、産業チェーンを共に構築するのがなしには成り立ちません。現在、国内には千トン規模のリン酸鉄ナトリウム正極材料の生産能力を持つサプライチェーンパートナーが数社あり、万トン規模の生産ラインも建設中であり、ナトリウムバッテリー市場の規模は今後3年間で千億円規模に達する見込みです。

海辰蓄エネは、世界初の電力蓄積専用ナトリウムイオンバッテリー「∞Cell N162Ah」を発表し、海辰蓄エネが「リチウムナトリウムの補完、リチウムナトリウム同時展開」という産業戦略を実現したことを示しました

これは、ナトリウムバッテリー蓄エネの商業化応用を大きく促進するだけでなく、ナトリウムバッテリー蓄エネの産業チェーンをさらに整備、強化し、高温、低温、高出力などの複雑な蓄エネ応用シナリオのニーズによりよく対応することになります。

将来を見据えて、海辰蓄エネは引き続き蓄エネ技術の最前線に立ち、「一歩先を行く」の革新で、ナトリウムバッテリー蓄エネの巨大な潜在能力を最大限に引き出し、蓄エネ産業の新たな発展を後押しします。