钠电池进化
“钠离子电池的利用有看扩展到500公里续航的车型范畴,能够笼盖65%摆布的市场。”宁德时代研究院副院长黄起森近日在一个钠电池论坛透露,宁德时代已经在研发第二代钠离子电池——虽然宁德时代第一代钠离子电池都还没有摸到大规模贸易化利用的鸿沟。
宁德时代研究院副院长黄起森
钠电池的研发本来就与锂电池同时起步,并非横空出生避世的黑科技。两者工做原理和构造类似,均由正负极、隔阂和电解液构成,依靠钠离子或锂离子在电池正负极之间挪动实现电能的存储和输出;因为钠电池和锂电池都能够反复充放电,也被统称为“摇椅式电池”。
钠电池工做原理 图源:中科海钠官网
区别在于,钠电池能量密度低一些,钠离子体积要比锂离子大得多,正负极素材、隔阂和电解液都需停止适应性调整。
虽然部门手艺目标逊于锂电池,但钠电池胜在原素材储量丰富、散布平均。钠元素在地球地壳中的品貌为2.83%,锂元素为0.0065%;此外,钠电池低温性能好,平安性能也优于锂电池。理论上看,钠电池相关素材成本在实现规模化消费后也会比锂电池低。
“跟着上下流财产链逐步成熟完美,一旦钠电池具备了规模效应,其成本有看比磷酸铁锂电池低20%。”中国工程院院士、钠电池研发企业中科海钠开创人之一的陈立泉也屡次指出钠电池的成本优势。
动力电池历来是“无钴能够、无镍也行,但锂永久在”,近年来,汽车与储能行业的同时转型,使得动力电池最重要的原素材“锂”不竭承压,钠电池应运来到聚光灯下。
新能源汽车自2020年下半年超预期发作以来,锂电池原素材价格就一路暴涨。另一边,在政策撑持下,本年大型储能项目激增,对上游原素材需求只增不减。
据东吴证券调研展现,本年国内大型储能招标已超40GWh,而那一数字在2021年仍是10.1GWh;地缘政治因素引发的欧洲能源危机,招致化石能源价格大幅上升,同样推高了储能产物需求。
因为现阶段储能电池近八成摘用的都是磷酸铁锂电池,换句话讲,储能和汽车财产链正在配合夺夺锂资本。以电池级碳酸锂为例,从往年岁首年月至今价格已经涨了10倍,一度在59万元/吨的高位踌躇,而同期钠电池利用的正极素材碳酸钠成本仅为3000元/吨。
为了平抑锂需求,坐了30年冷板凳的钠电池末于上场接棒。宁王的带头押注,进一步推高了钠电池的热度。
往年7月,宁德时代发布第一代钠电池,并方案于2023年量产且构成根本财产链的动静让“钠电池概念股”纷繁现身,看好动力电池新道路的电池厂商与“蹭热度”的炒做者先后进局,一时间好不热闹。
实心进局仍是“蹭热度”?
在讨论一场可能发作的电池大跃进前,需要先对钠电池有更进一步的领会。和锂电池一样,钠电池同样根据正极素材抉择的差别而存在多种道路。
据业内人士介绍,正极素材对电池的电化学特征影响是多方面的。一是电芯能量密度,正极素材的理论能量密度就是电芯能量密度的上限;二是钠电池的功率,也会遭到正极素材的影响;三是对电池寿命的影响。
以正极素材划分,支流的抉择包罗能量密度较强的层状氧化物,主打快充、低成本的普鲁士蓝(白)素材和轮回寿命更长的聚阴离子素材。
中国在钠电池根底研究和产物推进方面处于国际领先地位 图源:企查查
目前,宁德时代和星空钠电摘用的普鲁士蓝(白)化合物素材;中科海钠则专注于层状氧化物道路;利用聚阴离子素材为正极素材的公司相对较少,新晋钠电池概念股传艺科技即是其一。
但“另辟门路”的传艺科技,在二级市场却有借势炒做之嫌,颇受争议。
据领会,传艺科技次要营业为消费印造电路板等电子消费品周边产物,以至是全球四大顶级键盘造造商柔性线路板核心部件的次要赐与商,本年6月22日才公布跨界钠电池营业,尔后股价便一路上涨——当日11.97元的收盘价,跟着公司不竭释出钠电池营业停顿而一路攀升至53.8元(12月5日)的汗青更高点。比来一周股价虽有回落,但累计涨幅仍达276%。
值得重视的是,本年7月传艺科技在回复深交所存眷函时曾表达,自家钠电池还没有量产,也没有量产客户及订单。
业内也屡次对其通知布告内容产生量疑。本年9月传艺科技发布晚间通知布告称,其孙公司传艺钠电将规划建立“一期5万吨/年、二期10万吨六氟磷酸钠消费线”,一期消费线投产日期定在了2023年3月。第二天,传艺科技又敏捷发布更正通知布告,将前述“六氟磷酸钠产线”改为“钠电池电解液项目”。
传艺科技通知布告内容屡次引发争议
在一位业内人士看来“那个失误太初级了”,任何电池行业的从业者都不该该对原素材消费如斯没有概念,他举例称,锂电池电解液溶量六氟磷酸锂更大的赐与商多氟多,如今也在做六氟磷酸钠,而且实现了六氟磷酸钠的贸易化量产,但一年产能最多也就千吨,六氟磷酸锂的年产能也不会超越五万吨,“莫非钠电池的规模会在明年3月前超越锂电池吗?”
本年10月27日,传艺科技发通知布告称其钠电池中试线投产,电池单体能量密度到达150Wh/kg-160Wh/kg,轮回次数不低于4000次。“中试线”是正式量产前的中等规模消费线,将尝试室产物通过中试线停止小规模消费,兼具改进看察的感化;轮回次数则是电池寿命重要目标,电池每完成一次充放电即为轮回一次。
不外,传艺科技所发布的钠电池目标,均对标钠电池研发第一梯队宁德时代、中科海钠的产物数据,为其实在性蒙上一层暗影。比照来看,中科海钠做为目前全球首家GWh级钠离子电池规模化消费企业,目前电池能量密度为145Wh/kg(瓦时/千克),轮回寿命4500次。
虽然现阶段钠电池还没有实现大规模贸易化利用,但种种迹象表白,行业与本钱市场的热情已经被点燃。
宁德时代抉择自研,中科海钠则绑定华阳股份、多氟多和锂电池企业蔚蓝锂芯等,明年估量将扩产至3-5GWh;维科手艺绑定钠立异能源,估量2023年6月2GWh产线实现投产;立方新能源、寡钠能源等也纷繁规划GWh电池或千吨级素材产能。
本钱同样挠紧时间规划钠电池赛道,据企查查数据展现,仅2022年以来,就有很多于9家钠电池财产链企业获得融资,好比本年7月草创公司佰思格获得数万万元A+轮融资,用于研发和建立钠电池负极素材产线。
贸易化节点迟迟将来
武汉大学化学与分子科学学院传授曹余良曾在2020年颁发的论文中提出,钠电池大规模利用的前提是进步能量密度,响应降低成本,“一旦钠电池能量密度到达120Wh/kg时,关键转折点就会呈现”。
现在“转折点”已至,能否意味着大规模商用的一定?事实上,钠电池不只在手艺环节和上游原素材方面仍有需要处理的问题,下流需求的不明白更是障碍其规模化的重要一环。
钠电池更大的手艺优势在于电池轮回次数难以提拔,能量密度无法与锂电池比拟,招致利用场景有限。
“三元锂电池能量密度能到达300Wh/kg,磷酸铁锂电池能到达180Wh/kg摆布,钠电池能量密度的理论天花板也就200Wh/kg,如今只要宁德时代第一代钠电池能量密度到达了160Wh/kg。”财通证券阐发师佘炜超认为,从各项目标看,钠电池仅可以全方位超越铅酸电池,将来能够在汽车启停蓄电池、电动自行车和一些工业范畴实现替代。
此外,多位业内人士表达,钠电池仅仅理论上成本低,假设没有必然规模,成本并没有优势,进而又会影响下流利用,2023年市场启动的可能性不大。
另一个影响因素在于锂电池原料价格的颠簸。钠电池的研发、停滞和火爆均与锂电池息息相关,假设碳酸锂价格在2023年走低,钠电池贸易化历程可能就会受挫。
跟着新能源国补退出进进倒计时,下流末端需求预期转淡,并起头向上传导至原素材市场。据上海钢联,电池级碳酸锂在59万元/吨的高位盘踞8日之久后,在11月24日末于稀有降价。当天,电池级碳酸锂跌2500元/吨至58.75万元/吨。最新报价展现,截至12月7日,电池级碳酸锂中间价报56.65万元/吨,据高点已降2.35万元/吨。
在多重因素配合感化下,钠电池错峰上位的节点只能一挈再挈。