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钠离子电池发展快步推进,众多企业加速布局

作者: | 发布日期: 2023 年 07 月 18 日 10:16 | 分类: 产业资讯

钠离子电池和锂离子电池具有相似的电化学原理,区别主要在于使用电池材料的不同。在储能、电动车领域高速发展的背景下,钠离子电池有着广阔的市场空间。

当前,钠离子电池是国家政策重点支持发展的新型电池技术之一。2021年4月,国家发改委和国家能源局联合发布《关于新型储能发展的指导意见》中,首次将钠离子电池列入其中。

图:关于钠离子电池的相关政策
钠离子电池发展快步推进,众多企业加速布局
产业链现状:主要生产制备技术已基本成熟

和锂离子电池相似,制备钠离子电池的原材料主要包括四大主材(正极材料、负极材料、电解液和隔膜)和关键辅材(极耳、集流体、粘结剂、导电剂、外壳组件等),钠离子电池主要生产制备技术已基本成熟。

正极材料方面,目前投入研究比较多的包括层状氧化物、聚阴离子型、普鲁士蓝(白)等。负极材料方面,现阶段技术路线以硬碳为主,软碳为辅、电解液方面,以六氟磷酸钠电解质为主、集流体方面,低成本铝箔替代铜箔正在不断推进中。隔膜材料可沿用锂电池隔膜体系。

图:钠离子电池产业链
钠离子电池发展快步推进,众多企业加速布局

关键材料多路线并行,层状氧化物体系有望率先商用

钠离子电池正极材料的技术路线主要有层状氧化物、聚阴离子型、普鲁士蓝(白)类、隧道氧化物类等,布局层状氧化物的公司较多,有望成为商业化发展最快的钠电正极路线。

图:钠离子电池各体系及特点
钠离子电池发展快步推进,众多企业加速布局
现阶段钠离子电池厂商在正极材料方面的布局以层状氧化物体系为主,产业化进程明显加快,包括中科海钠、宁德时代、钠创新能源、多氟多、蜂巢能源等。同时普鲁士蓝(白)和聚阴离子型两种路线随着各大厂商的持续推进,低能量密度等问题也有望逐步改善,成为钠离子电池正极材料的更多选择。

钠离子电池基本满足储能的使用需求,已有商业化的示范应用。储能对钠离子电池的要求体现在成本和循环寿命两方面。

据研究资料显示,以一套30kW/(100kWh)的储能系统为例,假设五年收回成本,运行五年峰谷套利89352元,则储能系统的成本应小于0.9元/Wh,按单体电池在系统成本60%算,单体钠电池成本应小于0.54元/Wh。假设系统一共运行十年,则电芯的循环寿命应达到3650周。

根据中科海钠、钠创新能源等公开的钠离子电池性能参数,现阶段电芯循环寿命均可达4500周以上,初步满足电化学储能系统运行十年以上的要求。

竞争格局:锂电池龙头优势延续

现阶段布局钠离子电池生产和制造的企业有两类,一类是传统的锂电池厂商切入钠离子电池,如宁德时代、鹏辉能源等,另一类是从“0-1”参与钠离子电池产业布局的创新型企业,如中科海钠、钠创新能源、传艺科技等。

图:部分厂商在钠离子电池产业的布局
钠离子电池发展快步推进,众多企业加速布局
在钠离子电池商业化的进程中,由于钠离子电池和锂离子电池的结构和生产工艺相似,现有的锂电龙头企业有望保持长期优势。另外一些和科研院所合作,拥有技术优势的创新型企业有望在钠离子电池的市场化浪潮中脱颖而出,占据一定的市场份额。

不管是哪一种电池体系,材料的进步决定电池的进步。在新能源高速成长和快速技术迭代的长周期里,只有保障产品的安全性及产品的优质性能,才能促进产业的健康发展。此外,降低储能系统设备价格,特别是降低电池价格是实现储能商业化、规模化应用的重要前提。

来源:EnergyTrend储能

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