鈉離子電池正在全面加速! 業務流程的帷幕拉開,水龍頭的布局徹底梳理完畢

Mondo 科學 更新 2024-02-01

隨著全球對可再生能源和電動汽車的需求不斷增長,儲能市場也迎來了巨大的發展機遇。

作為一種新型儲能技術,鈉離子電池的產業化程序正在加速。 在鋰資源日益短缺的背景下,鈉離子電池的重要性越來越凸顯。 與鋰離子電池相比,鈉離子電池在資源豐富度、成本和某些效能方面具有顯著優勢。

鈉離子電池因其壽命長、溫區適應性強、倍率充放電能力強、安全性高、成本低等獨特優勢,逐漸在電池市場佔據一席之地。

它不僅可以作為鉛酸電池的替代品,還可以作為磷酸鐵鋰電池的補充,特別是在兩輪車、A00級轎車和儲能領域,在行業內具有廣闊的應用空間。

國家和企業也在積極推進鈉離子電池的研發和應用。 一批鈉離子電池示範應用專案建成投產,為鈉離子電池的商業化應用奠定了堅實基礎。 在雙碳目標下,新型儲能市場將持續增長,為鈉離子電池提供廣闊的發展空間。 鈉離子電池

雖然鈉離子電池與鋰離子電池幾乎同時發明,但鈉離子電池的發展遠遠落後於鋰離子電池。

自2024年鋰離子電池正式商業化並廣泛使用以來,鈉離子電池的進展一直受到阻礙,主要是因為它們不適合使用石墨作為負極,並且長期沒有找到合適的負極材料。

然而,進入21世紀後,隨著硬碳負極材料的發現,鈉離子電池的發展開始加速。

硬碳又稱“非石墨化碳”,是難以轉化為石墨形態的碳材料的總稱。 它由結構高度扭曲的複雜石墨烯片堆組成。 即使在極端高溫條件下,例如超過3000°C,這些緊密堆疊和扭曲的石墨烯薄片也很難完全展開或壓平以形成規則的石墨結構。 這種獨特的效能使得硬碳在許多領域顯示出巨大的潛力,特別是作為鈉離子電池的負極材料。

鈉電池的產業鏈布局與鋰電池相當相似,其陽極、電解液、隔膜等關鍵環節基本保持了目前的競爭狀態。

說到集流體,鈉電池不再依賴銅箔。 不同的電池企業根據其主要技術路線,對正極材料或其關鍵材料有不同的需求。

根據中科海納官網公布的資料,當採用層狀氧化物作為正極材料,將軟碳組合為負極材料時,鈉離子電池與採用磷酸鐵鋰正極和石墨負極的鋰離子電池相比,材料成本可大幅降低30%至40%。

這種成本優勢主要得益於兩個方面:在正極材料的上游原材料方面,碳酸鈉相對於碳酸鋰具有明顯的優勢,從而降低了鈉離子電池正極材料的成本; 在集流體材料方面,鈉電池的正負極可以用更經濟的鋁箔代替銅箔,進一步優化了成本。

鑑於鈉電池行業目前處於商業化初期,其競爭格局有待進一步觀察,但率先布局的企業仍具有明顯的先發優勢。

2024年7月,寧德時代發布第一代鈉離子電池,並宣布計畫在2024年形成基礎產業鏈。 再加上2024年底至2024年初鋰價快速上漲,全產業鏈高度重視鈉離子電池的互補和替代。 隨後,數十家企業開始推動鈉離子電池及其原材料的量產。 此前,碳酸鋰的高含量**進一步加速了鈉離子電池的產業化程序。

隨著電池龍頭加速布局鈉離子電池,普魯士青白及上游硬碳負極材料也受到廣泛關注。 目前,國內初創的鈉電池企業和鋰電池企業正在積極布局鈉電池產業鏈,包括正極材料、負極材料、電解液、鈉電池等環節。

鈉離子電池產業鏈圖:

在鈉電池材料體系方面,正極材料主要布局廠商包括榮百科技、振華新材料、當盛科技等。 其中,與振華新材料鈉離子電池正極相匹配的電芯已安裝應用; 榮佰科技、長昌鋰電、美聯新材料、帕瓦股份也成功實現了鈉正極材料的出貨。

此外,碳奈米管導電劑行業高度集中。 到2024年,碳奈米管行業的主要參與者已經集中在天奈科技、三順奈米、青島昊鑫等幾家公司。 天一科技在技術方面處於行業領先地位,其最新產品已發展到第三代,不同代產品之間的製備方法和催化劑存在明顯差異,形成了較高的技術壁壘。

鈉電池主要材料布局廠家:

資料**:各公司公告中,國盛**負極材料、傳統石墨負極龍頭貝特瑞、杉杉股份也實現了硬碳負極出貨; 盛泉集團、元利股份等化工龍頭企業也有相應的產能布局。

此外,國內已有多家企業具備GWh級鈉電池量產能力。 例如,中科海納於2024年7月在安徽投產了一條1GWh鈉電池生產線; 同年9月,華陽股份1GWh鈉離子電池電芯生產線投產,正在積極推進1GWh鈉離子電池PACK生產線專案; 焦作新能源是雙氟化物的控股子公司,也擁有1GWh鈉電池的產能。 此外,還有多家公司正在建設鈉電池生產線,如寧德時代、傳雅科技等。

2024年12月28日,“富能科技全球首款鈉電汽車下線投產儀式”在江西省南昌市江鈴集團新能源能源工廠開幕,這是產業化的又一里程碑式成果。

隨著科學技術的進步和對可持續能源的不斷追求,鈉電池作為一種重要的儲能技術,在許多領域逐漸顯示出其獨特的優勢。

在資源方面,鈉比鋰更豐富,在地殼中的分布更廣,這使得鈉電池在原材料獲取和成本相對較低的方面更具優勢。 這對於大規模生產和應用至關重要,有助於降低電池的整體成本,提高其在市場上的競爭力。

鈉電池在安全性方面表現出色。 與鋰離子電池相比,鈉電池在過充、過放、短路等極端情況下更穩定,不易出現熱失控等安全問題。 這使得鈉電池在一些安全要求極高的場合,如電動汽車、儲能電站等領域,具有廣闊的應用前景。

隨著硬碳等負極材料的發現和應用,鈉電池的效能得到了顯著提高。 硬碳負極材料比容量高,迴圈穩定性好,可有效提高鈉電池的儲能密度和迴圈壽命。 這使得鈉電池在效能上逐漸接近甚至超過鋰離子電池,進一步拓寬了其應用範圍。

從長遠來看,在市場需求方面,隨著全球對可再生能源和低碳環保的日益重視,鈉電池作為一種環保高效的儲能技術,逐漸受到市場的青睞。 特別是在鋰資源有限的背景下,鈉電池有望成為未來儲能領域的重要力量。

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