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                            鈉電池產業化元年!三大技術路線并行!

                            2023年,鈉電產業化將迎來關鍵節點。

                            自從《“十四五”新型儲能發展實施方案》、《“十四五”可再生能源發展規劃》等相關政策陸續出臺,將鈉離子電池列入重點發展方向后,鈉電產業化進入加速階段。

                            近日,孚能科技攜手江鈴集團,邁出鈉電量產由實驗室到市場應用的關鍵一步,預計2023年度第二季度實現量產裝車。

                            上海派能科技獲得全球首張T[gf]dc[/gf]V萊茵鈉離子電池認證證書,標志著派能科技鈉離子電池技術已經成熟,將更好地促進鈉電在儲能領域大規模應用,為鈉電產業化打好堅實基礎。

                            中科海鈉與江淮集團合作,實現鈉離子在樣車上的裝車,展現了值得期待的鈉離子電池在電動車中的應用前景。

                            雖然鈉電池相比鋰電池,擁有價格低廉、性能穩定、更耐低溫、更安全的優點,已被不少電池廠商相中,并進行了深入研發,但其能量密度低于鋰電池,目前仍處于痛點攻堅期。

                            鈉電未來產業供應鏈的塑造,技術方向的終極選擇等都將是行業關注的焦點。

                            在此背景下,中國電子節能技術協會聯合中國電池工業協會將于2023年5月29日-30日舉辦“鈉電池技術與材料高峰論壇”。邀請300+行業大咖參與本次大會,10+著名行業專家蒞臨現場分享,敬請期待!

                            一、鈉電的技術難點和獨特優勢

                            如今鋰電池是電動車動力電池的主力,但是由于鋰礦資源依賴進口,而且成本較高,因此鈉離子電池這兩年也成為電池企業的發展重點,除了寧德時代、中科海鈉之外,今年還有一家公司傳藝科技也會量產鈉離子電池。

                            目前鈉離子電池技術實用化的痛點在于:

                            1.鈉離子質量比鋰離子重,電負性不及鋰,因而能量密度不及鋰。

                            2.鈉離子體積更大,難以脫嵌,循環性能較差。鈉離子嵌入脫出的動力學很慢,并且容易引起電極材料的結構產生不可逆的相變,從而降低了電池的循環性能。

                            據介紹,鈉離子電池應用的關鍵問題逐漸被攻克,部分性能指標與鋰電媲美,鈉離子電芯單體能量密度可達140-160Wh/kg,接近LFP(磷酸鐵鋰電池)水平。

                            從快充和低溫性能來看,頭部廠商鈉離子電池產品在充電15分鐘的情況下就能達到80%的容量,在零下20的低溫環境下,仍能保持90%以上的放電保持率。

                            若鈉離子電池產品標準化程度提高后,在兩輪車、A00級車和儲能領域將大放異彩。

                            因為A00級電動車售價低電池成本占比高,對電池成本更為敏感,鈉離子憑借成本優勢有望大展身手。

                            隨著海外戶儲高爆發+國內儲能大發展,目前儲能電池的狀況是供不應求,而鈉離子電池可以憑借成本低、原材料豐富的優勢,隨循環性能的進一步提升后,可實現對磷酸鐵鋰電池的部分替代。

                            中國科學院院士陳立泉曾表示:“當前鈉離子電池尚處于推廣期,隨著產業鏈的完善,技術成熟度的提高和規模效應,鈉離子電池的成本有望低于磷酸鐵鋰電池20%以上,為大規模推廣鈉離子電池創造了有利的條件?!?/p>

                            二、鈉電的未來發展方向

                            基于正極材料差異化,鈉電的主流技術路線基本明晰,分別是層狀氧化物、聚陰離子化合物、普魯士類化合物三大技術路線。

                            層狀氧化物:能量密度高、電壓平臺高,綜合性能優異,倍率性能等在三種技術路線中表現最好,已率先完成了產業化。布局該路線的企業主要有蜂巢能源、孚能科技、星恒電源、中科海納、容百科技等。

                            聚陰離子化合物:穩定性和電化學穩定性高,且具備最長的理論循環壽命,落地低速車、儲能等應用前景廣闊,產業化速度較快。目前布局該路線的企業有眾鈉能源、鵬輝能源、鈉創新能源等。

                            普魯士類化合物:制備工藝較簡單,材料成本低,可大量生產,由于制備結晶化及熱失控后產生有毒氣體等原因,目前產業化進度較慢。入局的企業有寧德時代、美聯新材、華鈉新材等。

                            在需求端,鈉電與鋰電應用互補,預計2025年全球需求量98GWh。

                            得益于材料成本較低和性能特點,鈉電池有望與鋰電池形成應用領域的互補。目前為止,鈉電池的產業化進度較為理想,目前已有MWh級別的儲能電站投入運營,鈉電池將在電動兩輪車、偏小型儲能和低速四輪車領域先行應用。行業研究報告預計,2025年全球需求量有望達到98GWh。

                            在供給端,鈉電產品性能良好,多家企業已規劃GWh產能,2023年是量產元年。

                            寧德時代第一代鈉電池電芯單體能量密度160Wh/kg,第二代單體能量密度有望突破200Wh/kg;此外公司開發了 AB 電池解決方案,實現鈉離子電池和鋰離子電池的集成混合共用,預計今年形成鈉電池基本產業鏈。

                            傳藝科技的中試線已投產,單體能量密度150-160Wh/kg,循環次數不低于4000次,2022年 10月擬將鈉電池一期規劃2GWh 產能提升至4.5GWh。

                            總體來看,鈉電產業化已來到關鍵節點,鈉電應用的關鍵問題正逐步被攻克,且憑借顯著的成本優勢,產業化進程不斷加速,未來在動力領域應用空間巨大。

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