鈉電池行業發展進入關鍵年,低端鋰電池市場有望被取代

Mondo 科技 更新 2024-02-24

鯤鵬專案

文丨李紅麗

編輯丨承接

鈉電池技術發展得越來越快,在新能源汽車和儲能領域得到了應用。 從企業在各環節布局來看,鈉電池產業鏈正逐步走向協同效應,各配套環節的原型已經顯現。

自2024年初以來,關於鈉電池的好訊息不斷傳來。 儲能領域,1月30日,新型動力儲能電池“國盛鈉電1號”正式發布。 1月28日,首款大容量、高能量密度奈米固態鈉離子電池中試產品下線,位於重慶市通南高新區的尼古拉科技產業研究院奈米級固態電池中試生產線。

在新能源汽車領域,鈉電池的量產車型也在今年落地。 1月5日,江淮集團旗下新能源汽車品牌江淮釔正式向使用者交付全球首款量產鈉電池車型——華仙電動車鈉電版。 就在江淮釔交付使用者前一周(2023年12月28日),搭載富能科技鈉離子電池的江鈴億智EV3(青年版)車型也正式下線。

隨著鈉電池行業的快速發展,會不會成為鋰電池的替代產品?

鈉電池行業發展進入關鍵年

儲能與新能源汽車領域同步推進

就通南中試線的奈米級固態電池而言,該電池以尼古拉科技產業研究院自主研發的高效能正負極材料為基礎,結合負極表面奈米改性、低溫電解液配方、電解液原位固化等先進技術,電池能量密度達到160 180 Wh kg, 相當於磷酸鐵鋰電池的能量密度。

據尼古拉科技產業研究院首席科學家、燕山大學教授唐永福介紹,“我們研發的大容量、高能量密度奈米固態鈉離子電池,成本低、安全性高、迴圈壽命長、低溫效能好,特別適用於寒冷高緯度地區的儲能電池和低速電動汽車。 ”

2024年是鈉電池發展的關鍵一年。 經濟學家於鳳輝表示,鈉電池的能量密度已達到與磷酸鐵鋰電池相同的水平,表明我國鈉離子電池技術研發取得了實質性進展。 “該電池的成功研發預示著鈉離子電池可能成為鋰離子電池的重要補充或替代,對緩解鋰資源壓力具有戰略意義。

鈉電池在儲能領域的應用也在同步推進。 1月25日,大唐50MW 100MWh鈉離子儲能專案在湖北省錢江市雄口農場開工。 專案總投資2億元,占地30畝,業主為湖北大唐能源發展有限公司,裝機容量分別為50MW和100MWh。

1月12日,中國華電子公司江蘇華電發布觀雲200MW 400MWh儲能專案集中光伏建設EPC總承包招標公告。 其中,該專案包含5MW 10MWh鈉離子儲能系統。

1月4日,比亞迪(徐州)鈉離子電池專案在徐州經濟技術開發區開工建設。 該專案由比亞迪佛迪電池與淮海控股集團共同建設,規劃總投資100億元,年產能30GWh,主要生產鈉離子電芯及PACK等相關配套產品,將成為全球最大的微型車鈉電系統供應商。

在1月19日舉行的華為數字能源2024十大站點能源趨勢大會上,華為站點能源領域總裁李少龍明確表示,在碳中和背景下,綠色技術創新風起雲湧,站點能源行業迎來增長轉型。 “儲能技術的多樣化和鈉電池等新材料的出現,進一步拓寬了儲能的應用場景。 ”

部分低端鋰電池市場或將被取代

需要指出的是,江鈴集團的江鈴億智EV3和江淮釔的花仙電動車都集中在低端A00級車型上,而此前寧德時代公布的奇瑞車型也是A00級,這意味著目前的鈉離子電池車型都是微型純電動汽車,與目前各大電池廠商的最新布局相比,這根本不是乙個有競爭力的平台,範圍數千公里,但一些低端鋰電池汽車產品可能會面臨替代壓力。

以連續28個月蟬聯中國品牌純電動汽車銷量領跑者的五菱巨集光MINI EV為例,五菱巨集光MINIEV第三代馬卡龍的配置資訊顯示,新車將提供120km、170km、215km三種續航版本,配套容量為173kWh磷酸鐵鋰電池組的慢充時間為5小時,支流快充時間僅為35分鐘。 江鈴億智EV3的續航里程為251公里,電池能量密度為140 160Wh kg。 花仙電動車採用蜂窩電池安全結構,能量密度為140Wh kg,整個電池組容量為232kWh,CLTC續航里程為230km,100km的功耗水平約為10kWh。

此外,相較於鋰電車在低溫下效能較差的情況,搭載上述兩款鈉電池型號的鈉離子電池,也能在-40至80°C的溫度範圍內正常工作。 據官方披露資料顯示,江淮釔是“花仙子”和江鈴億智EV3的鈉電版,在低溫效能方面,負20的放電容量保持率可以達到90%以上,在快充方面具有一定的競爭力,從10%快充到80%只需20分鐘。

縱觀鋰電池30多年的發展歷程,發展的初期階段也集中在小微車型上,近年來,以“偉小麗”為代表的中大型SUV逐漸增多,如果按照鋰電池的發展節奏,鈉電池的初期發展也是從小微車型開始的, 因此,隨著鈉電池技術的不斷優化公升級,首先要影響的就是關注鉛酸電池和磷酸鐵鋰電池在低端市場的市場份額。

從中國乃至世界的角度來看,新能源汽車產業剛剛完成0到1的過程,距離真正的成熟還有一段距離。 江淮汽車董事長夏順利公開表示,鈉離子電池是兼顧成本和效能的能源解決方案,有望與磷酸鐵鋰電池形成互補的產業格局,成為助推熱門電動汽車普及的低成本解決方案。

夏順利的說法依舊溫和,有不少業內人士表示,鈉離子電池技術的成熟勢必會蠶食一部分磷酸鐵鋰市場蛋糕,未來低端微型電動汽車或電動自行車有望被鈉電取代,隨著技術的突破,鈉電也有可能向高階車型推進, 威脅三元鋰電池和高階磷酸鐵鋰市場。

Real Lithium Research首席分析師莫珂對本刊表示,車企對鈉離子電池汽車的定位應以微型汽車為主,鈉離子電池應該是電動汽車市場中微型汽車的主要關注點。 “鈉離子電池技術成熟後,肯定會在磷酸鐵鋰市場吃到一部分蛋糕,而這部分微型電動汽車將是未來鈉電的世界。 ”

鈉電產業鏈格局初具雛形

長遠發展仍面臨諸多挑戰

對於鈉電池行業,大型廠商已經開始投資真金。 1月4日,比亞迪徐州鈉離子電池專案正式啟動,總投資100億元,生產基地將主要生產鈉離子電池電芯及PACK等相關配套產品,規劃年產能30GWh(千兆瓦時)。 此外,1月4日,六氟磷酸鋰公司Polyfluoride在回答投資者提問時表示,已完成鈉離子電池研發體系建設,建成鈉離子電池中試生產線。

除了電池端企業的努力,正負極匹配的產業鏈企業,隔膜、電解液也蓄勢待發。從近期走勢來看,1月10日,主要從事食鹽化工產品的雪天鹽業宣布,計畫投資390069萬元建設萬噸電池級純鹼專案,計畫投資4投資45億元新建60萬噸/年MVR製鹽裝置專案。 2023年12月19日,Transart Technology在投資者互動平台表示,公司鈉離子電池一期專案目前進展正常,各下游客戶正在積極開發。

從企業在各環節布局來看,鈉電池產業鏈正逐步走向協同效應,各配套環節的原型已經顯現。 例如,領先的負極材料公司貝特瑞近日在相關機構的調查中表示,該公司的鈉離子電池正極和負極材料已通過國內部分客戶的認證,獲得超過一噸的訂單,具備量產供應的條件。 GEM此前也表示,該公司已經具備1萬噸鈉離子電池前驅體材料和鈉離子電池正極材料的生產能力。

俞鳳輝表示,鈉資源豐富,成本低,有助於降低電池製造成本,增加公司在新能源電池市場的競爭優勢。 隨著新能源汽車和儲能領域需求的增長,多元化的電池技術路線成為必然趨勢,鈉離子電池作為潛在的替代品吸引了企業。 **對新能源產業的支援和對新材料新技術的鼓勵,也促使企業加大研發投入,搶占未來市場高地。

成本側優勢也是鈉電普及的主要原因之一,鈉的儲量約為鋰的1350倍。 據亞洲金屬網訊息,截至2023年1月29日,國內碳酸鈉(純鹼)**約為2765元,而碳酸鋰**約為47元20,000噸。 雖然鋰電池**在持續下滑,但鈉電池仍然比鋰電池具有更高的成本優勢。

此外,安全性和耐高低溫性也是鈉電的另一大競爭壁壘。 據中金公司研究報告,鈉離子電池內阻較高,短路電壓電流較低,瞬時發熱較低; 鈉電池無過放電現象,可放電至0V,不影響後續使用。 當電熱失控時,鈉更容易鈍化和失活,因此安全測試效能更好。 上述鈉電的正常溫度範圍約為-40-80,部分產品在-20時可保持90%左右的容量保持率,也明顯高於磷酸鐵鋰的60%和70%的容量保持率。

中金公司研究部電動新與公共環保首席分析師曾對本刊表示,從下游應用來看,鈉電池可能首先應用於儲能、兩輪車、A00車型等低能量密度場景,有望逐步擴充套件到電池壽命更高的車規級應用。

據新春資訊資料顯示,2021年儲能電池和兩輪車需求量約為37GWh 10GWh,預計到2025年,儲能兩輪車需求量分別約為240GWh和28GWh,分別對應約60%和29%的復合年增長率。 據江蘇湘鷹測算,到2025年,如果儲能和兩輪車的鈉電滲透率分別達到30%和50%,鈉電需求將分別達到80GWh和14GWh。

然而,儘管鈉離子電池行業的發展潛力巨大,但要複製鋰離子電池的快速發展路徑,仍存在許多挑戰和痛點。 在餘鳳輝看來,鈉離子電池的能量密度雖然有所提高,但仍需進一步優化,以接近或媲美高階鋰離子電池,同時解決迴圈壽命和倍率效能問題。 就像鋰離子電池的初始發展階段一樣,鈉離子電池需要建立完整的產業鏈體系,包括原材料開採,穩定生產正負極材料、電解液、隔膜等關鍵材料。 鈉離子電池的標準規範、安全測試和市場准入機制還有待完善,這對鈉離子電池的大規模商業應用至關重要。

從產業鏈來看,要實現鈉電池的規模化量產和規模化生產,需要彌補以下幾個環節的短板:保證鈉、鋁、鐵等原材料的穩定性,以及正極和負極材料的產業化生產能力, 電解液等相關原料。

通過技術研發和工藝創新,提高電池的一致性和穩定性,降低成本,延長使用壽命。 開發適合生產鈉離子電池的專用生產裝置和技術,提高生產效率和產品質量。 積極開拓下游應用市場,加強與新能源汽車、儲能電站等終端使用者的合作,共同推進鈉離子電池的應用示範和市場推廣。 俞鳳輝進一步說道。

(文章中提到的**僅供參考,不作買賣建議。 )

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