钠电池行业发展进入关键年,低端锂电池市场有望被取代

小夏 科技 更新 2024-02-24

鲲鹏项目

文丨李红丽

编辑丨承接

钠电池技术发展得越来越快,在新能源汽车和储能领域得到了应用。 从企业在各环节布局来看,钠电池产业链正逐步走向协同效应,各配套环节的原型已经显现。

自2024年初以来,关于钠电池的好消息不断传来。 储能领域,1月30日,新型动力储能电池“国盛钠电1号”正式发布。 1月28日,首款大容量、高能量密度纳米固态钠离子电池中试产品下线,位于重庆市通南高新区的尼古拉科技产业研究院纳米级固态电池中试生产线。

在新能源汽车领域,钠电池的量产车型也在今年落地。 1月5日,江淮集团旗下新能源汽车品牌江淮钇正式向用户交付全球首款量产钠电池车型——华仙电动车钠电版。 就在江淮钇交付用户前一周(2023年12月28日),搭载富能科技钠离子电池的江铃亿智EV3(青年版)车型也正式下线。

随着钠电池行业的快速发展,会不会成为锂电池的替代产品?

钠电池行业发展进入关键年

储能与新能源汽车领域同步推进

就通南中试线的纳米级固态电池而言,该电池以尼古拉科技产业研究院自主研发的高性能正负极材料为基础,结合负极表面纳米改性、低温电解液配方、电解液原位固化等先进技术,电池能量密度达到160 180 Wh kg, 相当于磷酸铁锂电池的能量密度。

据尼古拉科技产业研究院首席科学家、燕山大学教授唐永福介绍,“我们研发的大容量、高能量密度纳米固态钠离子电池,成本低、安全性高、循环寿命长、低温性能好,特别适用于寒冷高纬度地区的储能电池和低速电动汽车。 ”

2024年是钠电池发展的关键一年。 经济学家于凤辉表示,钠电池的能量密度已达到与磷酸铁锂电池相同的水平,表明我国钠离子电池技术研发取得了实质性进展。 “该电池的成功研发预示着钠离子电池可能成为锂离子电池的重要补充或替代,对缓解锂资源压力具有战略意义。

钠电池在储能领域的应用也在同步推进。 1月25日,大唐50MW 100MWh钠离子储能项目在湖北省钱江市雄口农场开工。 项目总投资2亿元,占地30亩,业主为湖北大唐能源发展有限公司,装机容量分别为50MW和100MWh。

1月12日,中国华电子公司江苏华电发布观云200MW 400MWh储能项目集中光伏建设EPC总承包招标公告。 其中,该项目包含5MW 10MWh钠离子储能系统。

1月4日,比亚迪(徐州)钠离子电池项目在徐州经济技术开发区开工建设。 该项目由比亚迪佛迪电池与淮海控股集团共同建设,规划总投资100亿元,年产能30GWh,主要生产钠离子电芯及PACK等相关配套产品,将成为全球最大的微型车钠电系统供应商。

在1月19日举行的华为数字能源2024十大站点能源趋势大会上,华为站点能源领域总裁李少龙明确表示,在碳中和背景下,绿色技术创新风起云涌,站点能源行业迎来增长转型。 “储能技术的多样化和钠电池等新材料的出现,进一步拓宽了储能的应用场景。 ”

部分低端锂电池市场或将被取代

需要指出的是,江铃集团的江铃亿智EV3和江淮钇的花仙电动车都集中在低端A00级车型上,而此前宁德时代公布的奇瑞车型也是A00级,这意味着目前的钠离子电池车型都是微型纯电动汽车,与目前各大电池厂商的最新布局相比,这根本不是一个有竞争力的平台,范围数千公里,但一些低端锂电池汽车产品可能会面临替代压力。

以连续28个月蝉联中国品牌纯电动汽车销量领跑者的五菱宏光MINI EV为例,五菱宏光MINIEV第三代马卡龙的配置信息显示,新车将提供120km、170km、215km三种续航版本,配套容量为173kWh磷酸铁锂电池组的慢充时间为5小时,支流快充时间仅为35分钟。 江铃亿智EV3的续航里程为251公里,电池能量密度为140 160Wh kg。 花仙电动车采用蜂窝电池安全结构,能量密度为140Wh kg,整个电池组容量为232kWh,CLTC续航里程为230km,100km的功耗水平约为10kWh。

此外,相较于锂电车在低温下性能较差的情况,搭载上述两款钠电池型号的钠离子电池,也能在-40至80°C的温度范围内正常工作。 据官方披露资料显示,江淮钇是“花仙子”和江铃亿智EV3的钠电版,在低温性能方面,负20的放电容量保持率可以达到90%以上,在快充方面具有一定的竞争力,从10%快充到80%只需20分钟。

纵观锂电池30多年的发展历程,发展的初期阶段也集中在小微车型上,近年来,以“伟小丽”为代表的中大型SUV逐渐增多,如果按照锂电池的发展节奏,钠电池的初期发展也是从小微车型开始的, 因此,随着钠电池技术的不断优化升级,首先要影响的就是关注铅酸电池和磷酸铁锂电池在低端市场的市场份额。

从中国乃至世界的角度来看,新能源汽车产业刚刚完成0到1的过程,距离真正的成熟还有一段距离。 江淮汽车董事长夏顺利公开表示,钠离子电池是兼顾成本和性能的能源解决方案,有望与磷酸铁锂电池形成互补的产业格局,成为助推热门电动汽车普及的低成本解决方案。

夏顺利的说法依旧温和,有不少业内人士表示,钠离子电池技术的成熟势必会蚕食一部分磷酸铁锂市场蛋糕,未来低端微型电动汽车或电动自行车有望被钠电取代,随着技术的突破,钠电也有可能向高端车型推进, 威胁三元锂电池和高端磷酸铁锂市场。

Real Lithium Research首席分析师莫珂对本刊表示,车企对钠离子电池汽车的定位应以微型汽车为主,钠离子电池应该是电动汽车市场中微型汽车的主要关注点。 “钠离子电池技术成熟后,肯定会在磷酸铁锂市场吃到一部分蛋糕,而这部分微型电动汽车将是未来钠电的世界。 ”

钠电产业链格局初具雏形

长远发展仍面临诸多挑战

对于钠电池行业,大型厂商已经开始投资真金。 1月4日,比亚迪徐州钠离子电池项目正式启动,总投资100亿元,生产基地将主要生产钠离子电池电芯及PACK等相关配套产品,规划年产能30GWh(千兆瓦时)。 此外,1月4日,六氟磷酸锂公司Polyfluoride在回答投资者提问时表示,已完成钠离子电池研发体系建设,建成钠离子电池中试生产线。

除了电池端企业的努力,正负极匹配的产业链企业,隔膜、电解液也蓄势待发。从近期走势来看,1月10日,主要从事食盐化工产品的雪天盐业宣布,计划投资390069万元建设万吨电池级纯碱项目,计划投资4投资45亿元新建60万吨/年MVR制盐装置项目。 2023年12月19日,Transart Technology在投资者互动平台表示,公司钠离子电池一期项目目前进展正常,各下游客户正在积极开发。

从企业在各环节布局来看,钠电池产业链正逐步走向协同效应,各配套环节的原型已经显现。 例如,领先的负极材料公司贝特瑞近日在相关机构的调查中表示,该公司的钠离子电池正极和负极材料已通过国内部分客户的认证,获得超过一吨的订单,具备量产供应的条件。 GEM此前也表示,该公司已经具备1万吨钠离子电池前驱体材料和钠离子电池正极材料的生产能力。

俞凤辉表示,钠资源丰富,成本低,有助于降低电池制造成本,增加公司在新能源电池市场的竞争优势。 随着新能源汽车和储能领域需求的增长,多元化的电池技术路线成为必然趋势,钠离子电池作为潜在的替代品吸引了企业。 **对新能源产业的支持和对新材料新技术的鼓励,也促使企业加大研发投入,抢占未来市场高地。

成本侧优势也是钠电普及的主要原因之一,钠的储量约为锂的1350倍。 据亚洲金属网消息,截至2023年1月29日,国内碳酸钠(纯碱)**约为2765元,而碳酸锂**约为47元20,000吨。 虽然锂电池**在持续下滑,但钠电池仍然比锂电池具有更高的成本优势。

此外,安全性和耐高低温性也是钠电的另一大竞争壁垒。 据中金公司研究报告,钠离子电池内阻较高,短路电压电流较低,瞬时发热较低; 钠电池无过放电现象,可放电至0V,不影响后续使用。 当电热失控时,钠更容易钝化和失活,因此安全测试性能更好。 上述钠电的正常温度范围约为-40-80,部分产品在-20时可保持90%左右的容量保持率,也明显高于磷酸铁锂的60%和70%的容量保持率。

中金公司研究部电动新与公共环保首席分析师曾对本刊表示,从下游应用来看,钠电池可能首先应用于储能、两轮车、A00车型等低能量密度场景,有望逐步扩展到电池寿命更高的车规级应用。

据新春信息数据显示,2021年储能电池和两轮车需求量约为37GWh 10GWh,预计到2025年,储能两轮车需求量分别约为240GWh和28GWh,分别对应约60%和29%的复合年增长率。 据江苏湘鹰测算,到2025年,如果储能和两轮车的钠电渗透率分别达到30%和50%,钠电需求将分别达到80GWh和14GWh。

然而,尽管钠离子电池行业的发展潜力巨大,但要复制锂离子电池的快速发展路径,仍存在许多挑战和痛点。 在余凤辉看来,钠离子电池的能量密度虽然有所提高,但仍需进一步优化,以接近或媲美高端锂离子电池,同时解决循环寿命和倍率性能问题。 就像锂离子电池的初始发展阶段一样,钠离子电池需要建立完整的产业链体系,包括原材料开采,稳定生产正负极材料、电解液、隔膜等关键材料。 钠离子电池的标准规范、安全测试和市场准入机制还有待完善,这对钠离子电池的大规模商业应用至关重要。

从产业链来看,要实现钠电池的规模化量产和规模化生产,需要弥补以下几个环节的短板:保证钠、铝、铁等原材料的稳定性,以及正极和负极材料的产业化生产能力, 电解液等相关原料。

通过技术研发和工艺创新,提高电池的一致性和稳定性,降低成本,延长使用寿命。 开发适合生产钠离子电池的专用生产设备和技术,提高生产效率和产品质量。 积极开拓下游应用市场,加强与新能源汽车、储能电站等终端用户的合作,共同推进钠离子电池的应用示范和市场推广。 俞凤辉进一步说道。

(文章中提到的**仅供参考,不作买卖建议。 )

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