摘要：全球锂电池行业迎来中国时刻，西安一家企业带来的铌钛氧化物电池技术正在重新定义快速充电和电池寿命的极限。

全球锂电池行业迎来中国时刻，西安一家企业带来的铌钛氧化物电池技术正在重新定义快速充电和电池寿命的极限。

我国已全球率先实现铌钛氧化物（NTO）电池技术的量产及应用。这项突破性技术由西安金沙江电子有限公司（以下简称“金沙江电池”）自主研发，标志着我国在高性能锂离子电池领域迈入国际领先行列。

该电池采用铌钛氧化物作为负极材料，实现了4分钟内充电至80%、循环寿命超过2万次的超高性能，工作温度范围更宽达-45℃至70℃。

01 技术突破：四项性能飞跃

铌钛氧化物电池的性能参数令人瞩目。与传统锂电池相比，它在四个关键领域实现了显著飞跃。

超快充电能力是首要突破。4分钟充至80%电量的能力，解决了电动汽车用户的最大焦虑——长时间等待充电。

极长循环寿命是另一大优势。超过2万次的循环寿命，远远超出当前主流锂电池的1000-2000次循环。若按每天一次充放电计算，可使用超过50年。

宽温度适应性使电池能够在-45℃至70℃的极端环境下正常工作，解决了电动汽车在寒冷冬季续航缩水的问题。

本质安全性是铌基电池的又一亮点。该技术从本征上杜绝了锂枝晶生成，避免了因此导致的电池短路和起火风险。

02 创新本质：材料与结构重塑

铌钛氧化物（TiNb₂O₇）负极材料的理论比容量高达387 mAh/g，具有1~3V的高工作电位，可有效抑制锂枝晶生长，显著提升电池安全性。

与多数过渡金属氧化物类似，TNO因禁带宽度较大，电导率较低。为此，研究人员采用了 “内改性”与“外构建”协同策略。

内改性包括离子掺杂、引入大离子半径异质离子和构建氧空位；外构建则是在材料表面包覆导电碳层，形成核壳结构。

四川大学王延青研究员课题组成功用单壁碳纳米管同时作为“导电剂”“粘结剂”和“集流体”，制备出具有活性的自支撑电极。

03 行业影响：多领域变革动能

铌基电池技术将深刻改变多个产业格局。脉冲电源、AI数据中心、通信基站、电网调峰调频、矿车设备等领域已经确定了应用计划。

对AI数据中心而言，该技术可显著提升设备运转效率和能源使用效益。快速充放电特性非常适合应对突发算力需求，赋能AI发展。

在电动汽车领域，东芝已经开始向制造商提供类似的铌钛氧化物电池样品。他们的“SCiB Nb”电池可在10分钟内充电80%，预计使用寿命约15000次循环。

电网调峰调频同样需要这种长寿命、快充放的电池技术。电网级储能成本有望大幅降低。

04 市场前景：百亿市场待开启

据《2024-2029年中国铌酸钛（TNO）负极材料行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，铌酸钛负极材料行业正迎来快速发展期。

全球铌产品生产及商业化领导者巴西矿冶公司（CBMM）已推出NBXCELER™品牌，代表其面向电池应用的铌氧化物产品新战略定位。

CBMM新材料与应用执行总监Rodrigo Barjas Amado表示：“技术进步将推动材料研发，在要求高安全性与快充特性的细分应用领域实现更强竞争力与性能表现。”

台湾地区大立光成立的万溢能源计划2024年内创建铌酸钛试产线，初期产能目标24吨，2026年目标达到600吨。

05 风险挑战：产业化障碍待克服

尽管技术前景广阔，但铌基电池依然面临产业化挑战。

成本问题是首要障碍。铌是一种相对稀有的金属，主要产地在巴西和加拿大。全球铌产品生产领导者巴西矿冶公司（CBMM）已经意识到电池市场的潜力，但原材料成本仍可能高于传统锂电池。

生产工艺同样面临挑战。广东中合聚能科技有限公司申请了一系列关于铌钛氧锂离子电池制备方法的专利，表明生产工艺仍有优化空间。

市场竞争也不容忽视。染料敏化固态电池等其他新型电池技术也在发展中，未来技术路线竞争存在不确定性。

06 未来趋势：四大发展方向

未来铌基电池发展可能呈现四大趋势。

能量密度提升是首要方向。通过离子掺杂等方式，进一步提高电池的能量密度，缩小与顶尖三元锂电池的差距。

成本控制是关键挑战。需要通过规模化生产和工艺优化，降低铌基电池的成本，使其能够与传统锂电池竞争。

应用场景拓展是必然趋势。从最初的脉冲电源、通信基站等领域，逐步扩展到电动汽车、家用储能等更广阔的市场。

产业链整合是战略需要。从铌原料供应到电池生产，构建完整的产业链体系。CBMM已经与Echion Technologies、Battery Streak等企业建立战略合作与投资关系，致力于开发铌基锂离子电池材料创新解决方案。

东芝已经开始向制造商提供类似铌钛氧化物电池样品。他们的目标市场十分明确：商用车领域，那些需要高可用性和密集运行周期的车辆。

巴西矿冶公司预测，未来数年电池市场将迎来爆发式增长。随着铌基电池量产技术的成熟，中国有望在全球下一代电池技术竞争中获得先发优势，为全球碳中和进程提供新的技术支撑和产业化路径。

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来源：金脉洞见