财产化元年,钠离子电池发作期近?
跟着新能源汽车财产的敏捷开展,可充放电的二次电池重要性日益凸显。锂电池固然不错,但是它的特征决定了随便起火,而钠离子电池不断被各人看做是继任者,宁德时代、比亚迪等也都在积极规划相关的手艺。
比力有趣的是,针对市场有关比亚迪在相关电池范畴动做的传说风闻,比亚迪官方表达, “近期对固态电池、钠离子电池的传言,经向公司确认后,均为不实信息”。
在行业原则立项、成本优势、财产项目加速落地等多重因素影响下, 钠离子电池财产化日趋临近,2023年或将成为钠离子电池的财产化元年。
一、钠离子电池
1.什么是钠离子电池?
钠离子电池是一种摇椅式可充电类电池,其工做原理与锂离子电池等电化学电池的工做原理类似,并同样遵照脱嵌式的工做原理。钠离子电池次要依靠钠离子在正极与负极之间挪动来工做,当钠离子电池放电时,此中的电解液穿越于正极与负极之间以产生电流;当其充电时,钠离子从正极素材别离至负极素材。
钠离子电池具备更优的平安性、放电性和工做温度区间。钠电池在放电的时候能够放电到0伏,不存在锂电池同情状下面对的平安问题;同浓度的钠盐电解液比锂盐电解液离子导电率更高,那决定了钠离子电池具有更优良的快充性能;钠离子电池低温性能更优良,在-20°C低温情况中,也拥有88%以上的放电连结率。
钠离子电池能量密度目标已具备经济性。中科海纳、宁德时代等龙头研发的钠离子电池能量密度已经到达140-160Wh/kg程度。相较而言,磷酸铁锂电芯单体的能量密度在180Wh/kg摆布。钠离子电池的能量密度接近磷酸铁锂程度,在对量量和能量密度不非常灵敏的储能、低速车、两轮车等范畴已经可以称心要求。
2.钠离子电池开展过程
① 萌芽期:1967年从高温钠硫电池动身。
② 停滞期:在1979年法国Armand提出“摇椅电池”概念后,因为锂离子电池系统中利用较为普遍的石墨负极储钠才能欠缺,对钠离子电池的研究几乎停滞。
③ 重启期:曲至2000年加拿大Dahn等发现硬碳负极具备优良的可逆储钠才能,学界才陆续推进。
④ 复兴期:到2010年,随锂离子电池研究和财产链建立趋于成熟,以及对锂资本的担忧,钠离子电池的研究和财产化历程,进进复兴期间,国表里呈现财产化公司和零散贸易化利用。
⑤ 发作期:曲至2021年7月,宁德时代发布第一代钠离子电池,公布方案2023年构成根本财产链, 叠加锂价在2021岁尾-2022年岁首年月快速上涨,引发全财产链对互补、替代计划——钠离子电池的高度重视,涌现数十家鞭策钠离子电池及原素材量产的企业。 当前碳酸锂价格打破60万元/吨,更近一步加速钠离子电池财产化历程。
3.钠电优势
锂电、钠电的素材有所区别,钠电降本空间大。钠离子电池次要由正极、负极、电解液、隔阂等构成。
正极(负极)包罗活性物量、导电剂、粘结剂等,平均涂布在集流体上。此中,钠离子电池的正负极素材以及集流体的降本空间较大,而电解液、隔阂则与锂离子电池类似,有必然的成本压降空间。有研究表白, 财产化的钠电池素材成底细较磷酸铁锂电池可降低30%-40%。
4. 钠离子电池工艺
钠离子电池与锂离子电池原理不异、构造不异,次要构造都包罗正极、负极、集流器、电解液和隔阂等素材,二者消费设备、工艺方面根本类似,传统锂离子电池产线可调试转产。
钠离子电池消费工序次要包罗极片造造(造浆-涂布-辊压-模切)和电芯的组拆(卷绕/叠片、进壳、封拆、化成、分容),整体消费工艺与锂离子电池类似,仅在负极集流体上换用铝箔、以及配方调整。 目前锂离子电池产线根本在调试之后可切换成钠离子电池产线,不需要额外设备投资。
二、钠电财产链
钠离子电池企业里,宁德时代等企业加快规划钠离子电池财产,鹏辉能源、星空钠电等企业的多条消费线均已投进运行。中科海钠也在近日落成全球首条1 GWh钠离子消费线,钠立异能源估量2022年投产正极素材与电解液。
中游四大素材初步财产规划已构成。
(1) 正极素材:容百科技在正极素材方面已具备初步量产才能,当升科技、振华新材、钠立异能源也紧随其后积极推进财产化历程。
(2) 负极素材:中科海钠与华阳集团协做开发无烟煤负极,贝特瑞、杉杉股份、中科电气等具有消费硬碳的丰富体味,已实现为钠离子硬碳方面停止多量量供货。
(3) 电解液:钠立异能源已有5000万吨电解液投产,多氟多已贸易化量产电解液,新宙邦、瑞泰新材等均已推出相关电解液样品。铝箔企业中,昌盛新材、云南铝业等均开展新能源动力电池用铝箔项目,为各大电池消费厂商供给助力。
(4) 原素材:次要是二氧化锰、钒矿、氰基氧化物,多家国内公司具有成熟消费体味,此中湘潭电化已和宁德时代达成协做赐与电解二氧化锰。
三、总结
值得我们存眷的点是,10月中旬有关部分发布的《关于钠离子电池行业原则(收罗定见1稿)收罗定见的通知》指出,钠离子电池原则草拟组完成了收罗定见1稿的体例工做。
目前,钠离子电池行业原则的造定意味着财产化临近,浩瀚电池龙头也提出2023年产能落地与量产方案,2023年肯定是钠离子电池开展的关键之年。
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来源:飞鲸投研