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蓄势待发,迎接钠离子电池新未来!

点击次数:459  发布时间:2023-04-03

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锂焦虑加速钠离子电池发展进程


2020年6月份以来,锂盐价格一路狂飚,电池级碳酸锂价格由4.4万元/吨起步,盘中最高突破了60万元/吨,虽然近期电池级碳酸锂价格处于回调态势,但截至2023年2月底,电池级碳酸锂价格仍维持在40万元/吨左右高位震荡,高企的锂盐价格引发新能源车涨价、消费者遭遇新车交付周期延长等影响新能源汽车进一步发展的连锁反应,原材料上涨、工厂产能受限成为了主机厂和供应商们的最大困扰。

 

缓解锂焦虑,钠离子电池责无旁贷!钠离子电池不仅具有资源丰富、成本低、安全性高、工作温度范围宽、快充性能等优势,而且与锂离子电池生产工艺近似,可以采用大部分锂离子电池生产设备,现有锂离子电池产线可以快速切换,钠离子电池再次引发强烈关注。

 

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钠离子电池取得快速发展


上世纪70年代,科技人员先后开始了锂离子电池、钠离子电池研究,由于锂离子电池研究率先取得了突破进展,并在上世纪90年代成功商用,导致人们把主要研究方向转向了锂离子电池,钠离子电池的研究曾一度处于缓慢和停滞状态。随着便携电子设备和新能源电动汽车的飞速发展,锂离子电池的生产制造规模迅速扩大,导致锂资源大量消耗和价格疯狂上涨。

 

2010年后,为了缓解资源焦虑,部分科技人员又把注意力又转向了钠离子电池研究,并在之后的十多年间取得了突破性发展。

 

  • 2019年,中科海钠推出100千瓦时钠离子电池储能电站;

  • 2021年6月,1MWh钠离子电池储能系统在太原投入运营;

  • 2021年7月,锂电供应商宁德时代强势发布第一代钠离子电池,计划于2023年形成基本产业链;

  • 2021年9月,中科海钠钠离子电池实现量产,产能达到30万只/月;

  • 2021年12月,5GWh钠离子电池规模化量产线落户安徽阜阳;

  • 2022年10月,英能基生产的钠离子电池通过国家相关机构检测,并宣布渭南1GWh钠离子电池产线即将投产;

  • 2022年11月,中科海钠GWh级钠离子电池生产线产品下线,预计2023年扩产至3-5GWh;

  • 2023年2月,中自科技钠离子电池两轮车点火仪式在成都古楠街工厂顺利举行,标志着中自科技第一代钠离子电池研发成功;

  • 2023年2月,思皓新能源与中科海钠联合打造的钠离子电池试验车“思皓花仙子”亮相第二届全国钠电池研讨会;

 

目前,布局钠离子电池的众多企业主要可以分成两类,一类是传统锂离子电池和3C产品生产企业,如宁德时代、传艺科技、维科技术、鹏辉能源、雄韬股份、多氟多等,这类企业由于本身就具有电池设计和生产制造的能力,具备技术和产业化优势,切换到钠离子电池后的规模化优势比较明显。

 

第二类则是专注于钠离子电池研发的新型企业,大多源于高校科研院所团队,比如中科海钠源自中科院物理所胡勇胜研究员带领的研发团队,而钠创新能源的核心团队源自上海交大马紫峰教授的钠离子电池技术研发团队。不少公司陆续公布了钠离子电池产品的参数以及产线规划,预计2023年钠离子电池有望迎来大规模的量产。

 

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钠离子电池应用前景广阔

 

纵集万千宠爱,钠离子电池也有硬伤,那就是能量密度不够高,因此,我们不能期望钠离子电池能完全取代锂离子电池,而是与锂离子电池长期共存,优势互补,在各自最擅长的应用领域发挥作用。如果钠离子电池能量密度可以做到200Wh/kg左右、循环次数做到3000次以上,钠离子电池可以大批量应用到规模储能、低速交通工具、汽车蓄电池等领域。

 

规模储能主要指可再生能源接入、家庭和工业储能、通信基站和数据中心等储能。2022年,我国锂离子储能电池产量达到130GWh,增长率高达170%,规模储能进入快速增长通道。以风光储能为例,我国风光大基地规划总规模为450GWh,第一批大型风电光伏基地项目95GWh已于2022年7月全面开工建设,预计于2023年全面并网。规模储能的巨大潜力将为钠离子电池发展提供万亿级发展空间。

 

低速交通工具主要包括低速电动汽车、电动自行车、电动摩托车、电动三轮车、电动船舶、物流车、农用车等。以电动自行车为例,目前我国电动自行车市场保有量大约为3.5亿辆,每年新增约4000万辆,70%的电动自行车采用铅酸电池,而且,我国是世界上电动自行车出口最大的国家,即使30%的电动自行车采用钠离子电池,市场前景依然十分广阔。

 

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众所周知,目前汽车的蓄电池以铅酸电池为主,具备优秀性价比的钠离子电池是铅酸电池较为理想的替代电池品种。据公安部统计,2022年我国的汽车保有量为3.19亿辆,全年新注册登记汽车2323万辆,按每辆车的蓄电池平均四年一换,庞大的市场容量将为钠离子电池提供强劲的市场需求。

 

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蓄势待发,迎接钠离子电池新未来

 

我们无比看好钠离子电池的发展前景,但目前阶段,钠离子电池还不具备规模化应用条件。

 

首先,钠离子电池的能量密度、循环寿命有待进一步提高,生产工艺有待进一步优化完善;第二,钠离子电池的正极材料、负极材料、电解液、隔膜和集流体等材料企业发展也还不够成熟,材料批次一致性有待提高,尤其是硬碳材料主要依赖从日本进口,有待完全自主化批量生产;第三,目前阶段的钠离子电池与锂离子电池相比没有价格优势。

 

尽管困难还很多,但我们有锂离子电池行业发展的成功经验,有钠离子电池从跟跑到领跑的超越经验,更有国家对这一新兴产业方向给予的厚望与支持,我们一定能够在更短的时间内能化解规模化量产遇到的难题。在国家实施双碳战略及我国80%锂资源依赖进口背景下,钠离子电池的商业化进程会不断加速,高性价比的钠离子电池必将拥有广阔的发展空间。

 

 

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