中國粉體網(wǎng)訊 由于鋰價(jià)長期居高不下,鈉離子電池以其豐富的資源優(yōu)勢(shì)、成本優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注,鈉離子電池取代鋰離子電池的聲音此起彼伏。加之鈉離子電池各個(gè)路線的技術(shù)突破,已經(jīng)具備初步規(guī);a(chǎn)的可行性。多家公司加快推進(jìn)鈉離子電池材料項(xiàng)目建設(shè)工作,推動(dòng)鈉電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2023年有望成為鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化元年。
鈉離子電池(來源:立方新能源)
多家企業(yè)年底發(fā)布最新進(jìn)展
在2022年的最后一個(gè)月,多家上市公司披露了鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展情況。
12月27日晚,傳藝科技公告稱,控股孫公司傳藝鈉電與中祥航業(yè)簽署《鈉離子動(dòng)力電池儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目開發(fā)合作協(xié)議》,雙方將在民航輔助車輛新能源替代領(lǐng)域展開合作,共同開發(fā)性價(jià)比高的基于鈉離子電池的動(dòng)力儲(chǔ)能系統(tǒng)。2023年度,中祥航業(yè)將向傳藝科技或通過指定PACK廠采購電芯量不少于1.3GWh。公司還表示,目前4.5GWh鈉離子電池項(xiàng)目一期已經(jīng)在安裝調(diào)試設(shè)備。公司將根據(jù)一期4.5GWh項(xiàng)目的銷售情況,在2023年下半年制定新的擴(kuò)建計(jì)劃。
12月22日,蜂巢能源透露,第一代鈉離子電池原型樣件已經(jīng)完成開發(fā),能量密度達(dá)到110Wh/kg;第二代鈉離子電池產(chǎn)品正在開發(fā)中,預(yù)計(jì)2023年一季度完成設(shè)計(jì)定型,能量密度為135Wh/kg;2023年第四季度計(jì)劃完成160Wh/kg的鈉離子電池開發(fā),預(yù)計(jì)循環(huán)壽命超過2000次。
12月21日,根據(jù)孚能科技官微消息,公司收到江西江鈴集團(tuán)新能源汽車有限公司“同意就EV3車型開展鈉離子電池前期適配性預(yù)研工作”的通知,該應(yīng)用鈉離子產(chǎn)品的車型將在2023年上市銷售。
12月20日,廈鎢新能發(fā)布公告稱,公司掌握鈉離子電池正極層狀材料量試生產(chǎn)技術(shù),其中鈉電正極材料前驅(qū)體及材料開發(fā)已完成試生產(chǎn)工作,產(chǎn)品在低溫性能和倍率性能方面提升明顯。
12月15日,億緯鋰能發(fā)布第一代大圓柱鈉離子電池產(chǎn)品,能量密度為135Wh/kg,循環(huán)次數(shù)達(dá)到2500次。公司計(jì)劃到2026年將鈉離子電池能量密度提升至140-160Wh/kg,并實(shí)現(xiàn)萬次循環(huán),成本能夠降到0.2元/Wh的水平。
12月12日,蔚藍(lán)鋰芯公告稱,全資子公司天鵬電源近期與溧陽中科海鈉科技有限責(zé)任公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方在圓柱鈉離子電池聯(lián)合開發(fā)、量產(chǎn)、應(yīng)用推廣和迭代開發(fā)等方面合作。同日發(fā)布動(dòng)態(tài)的還有順灝股份。順灝股份公告稱,公司擬與湖南久森新能源有限公司簽署協(xié)議,雙方將共同研究開發(fā)鈉離子電池核心材料技術(shù)和電池封裝工藝,并形成相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系,實(shí)現(xiàn)鈉離子電池產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售。
12月5日,孚能科技表示,公司鈉離子電池產(chǎn)品已處于集中送樣階段,產(chǎn)品性能優(yōu)異、成本優(yōu)勢(shì)明顯,目前已滿足A0級(jí)車需求。公司計(jì)劃2023年全面進(jìn)入鈉電池產(chǎn)業(yè)化階段,并已與多家知名兩輪車企和乘用車企開展深入合作,目標(biāo)2024年滿足A級(jí)車的需求。
鈉電池進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化前夕
目前大部分鈉離子電池企業(yè)處于已經(jīng)送樣或者即將送樣給下游整車或者儲(chǔ)能客戶的階段,預(yù)計(jì)2023年一季度會(huì)陸續(xù)迎來客戶的反饋。乘用車和儲(chǔ)能客戶測(cè)試周期預(yù)計(jì)在半年左右,兩輪車企業(yè)測(cè)試周期在2個(gè)月至3個(gè)月左右,如果進(jìn)展順利,2023年中或2023年下半年會(huì)有下游客戶宣布鈉離子電池的裝機(jī)。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前,中科海納、華陽股份、鵬輝能源、多氟多、孚能科技、傳藝科技、維科技術(shù)、寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、美聯(lián)新材已公開宣稱最快將在2023年以后形成鈉離子電池量產(chǎn)能力。
根據(jù)財(cái)聯(lián)社記者采訪獲悉的數(shù)據(jù)庫資料顯示,2023年鈉電池的總需求量預(yù)測(cè)合計(jì)為5.90GWh。數(shù)據(jù)庫將需求分三方面統(tǒng)計(jì),分別為兩輪車市場(chǎng)、低速四輪車市場(chǎng)及全球儲(chǔ)能市場(chǎng)。
其中,2023年電動(dòng)兩輪車市場(chǎng)按6060萬輛銷量、單車帶電量為0.75KWh測(cè)算,總的動(dòng)力電池需求量為45.45GWh,若鈉電池的滲透率為5%,則兩輪車鈉電池需求量為2.27GWh。
低速四輪車的鈉電池需求量則預(yù)測(cè)為0.72GWh,前提是2023年A00電動(dòng)車銷量達(dá)172.28萬輛,單車帶電量為21Kwh,按動(dòng)力電池需求量為36.20GWh、鈉電池滲透率為2%計(jì)算。
全球儲(chǔ)能市場(chǎng)方面,則分別按表前儲(chǔ)能、工商業(yè)配儲(chǔ)、戶用儲(chǔ)能及通信基站配儲(chǔ),預(yù)測(cè)滲透率分別為1%、1%、3%、3%,得出儲(chǔ)能鈉電池需求總計(jì)為2.90GWh。
而光大證券指出,目前鈉離子電池仍然處于從0到1的過程中,應(yīng)用場(chǎng)景有限,但是隨著技術(shù)的發(fā)展以及鋰價(jià)可能長期處于高位,鈉離子電池應(yīng)用場(chǎng)景可能會(huì)逐漸擴(kuò)大。在目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度下,兩輪車、A00/A0乘用車和戶儲(chǔ)/UPS/5G基站市場(chǎng)鈉電有望實(shí)現(xiàn)對(duì)磷酸電池和鉛酸電池的快速替代,大型儲(chǔ)能領(lǐng)域由于鈉離子電池循環(huán)壽命較短,體積能量密度較低,短期無法對(duì)磷酸鐵鋰電池形成強(qiáng)有力的沖擊。2023年是鈉離子電池量產(chǎn)的元年,而到2026年,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值有望達(dá)到484億元,2023-2026CAGR為174%。
原材料產(chǎn)業(yè)化仍然存在瓶頸
短期內(nèi)鈉電池還很難替代鋰電池的地位,兩者并存互補(bǔ)的局面會(huì)持續(xù)很長時(shí)間。盡管鈉電池因?yàn)榘踩愿摺⒀h(huán)壽命長、材料稀缺性低等諸多優(yōu)勢(shì)受到上市公司的關(guān)注,但要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還面臨諸多問題。
(1)目前在鈉電池領(lǐng)域上的投入還比較有限,鈉電池的裝機(jī)量還處于起步階段,首先會(huì)涉及產(chǎn)業(yè)鏈成熟度的問題。
(2)鈉電池關(guān)鍵材料性能有待提升,材料體系尚未完全確定。
目前,鈉電池負(fù)極材料是硬碳,相對(duì)于鋰電池的石墨類產(chǎn)品而言,硬碳的產(chǎn)業(yè)成熟度在國內(nèi)來說還不是很完善,應(yīng)用在鈉電池上的多數(shù)負(fù)極材料還依賴進(jìn)口,原料價(jià)格比較高,市場(chǎng)上價(jià)格大概每噸20萬元左右,這種原材料在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地還需要一段時(shí)間。
正極材料方面,層狀金屬氧化物、普魯士藍(lán)(白)以及聚陰離子是當(dāng)前主要的三種技術(shù)路線。
層狀金屬氧化物主打能量密度,其綜合性能優(yōu)異,有望率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。層狀金屬氧化物能量密度較高,循環(huán)性能優(yōu)異、倍率性能好,且能與鋰離子電池共用部分產(chǎn)線,是目前鈉離子電池主流方向,但其材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差,且存在克容量發(fā)揮不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。
普魯士藍(lán)(白)主打低成本,其最大問題在于結(jié)晶水難以去除,另外,普魯士藍(lán)的制備涉及劇毒氰化鈉,生產(chǎn)供應(yīng)需要具備特殊資質(zhì)。但據(jù)華安證券預(yù)測(cè),當(dāng)前國內(nèi)氰化鈉產(chǎn)能充足,足以覆蓋極限需求下鈉離子電池所需。因此,如何解決空位缺陷,去除結(jié)晶水是普魯士藍(lán)產(chǎn)業(yè)化所面臨的難題。
聚陰離子主打循環(huán)壽命,其穩(wěn)定性高、制造難度要比層狀氧化物簡單,但大幅降低的能量密度也極大限制了其應(yīng)用場(chǎng)景。
當(dāng)前,三種技術(shù)路線各有利弊,三條研發(fā)路徑正同步進(jìn)行,各大廠商主要集中在小規(guī)模生產(chǎn)制造。最終是三分天下,亦或是其中一方壓倒性勝出,目前都還尚未可知。
(3)成本問題。鈉電池還處于發(fā)展初期,存在裝機(jī)量不夠、產(chǎn)能釋放不夠、相關(guān)固定資產(chǎn)投資高、折舊攤銷高等問題。在這種情況下,再疊加部分工藝還處于一個(gè)摸索階段,在規(guī)模性未達(dá)到一定高度之前,經(jīng)濟(jì)性是發(fā)揮不出來的。只有待大規(guī)模量產(chǎn)后,材料成本和制造成本進(jìn)一步攤薄,能量密度和循環(huán)壽命進(jìn)一步提升,鈉離子電池才具備顯著性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。
目前談大規(guī)模應(yīng)用為時(shí)尚早
在目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度下,以目前的技術(shù)水平,鈉離子電池只能作為鋰離子電池的補(bǔ)充,僅適用于低速、續(xù)航里程兩百公里左右的A00/A0乘用車,兩輪車,以及小型儲(chǔ)能方面。
在鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展論壇上,中國電池產(chǎn)業(yè)研究院院長吳輝公開表態(tài)認(rèn)為,目前鈉電池成本并不比鋰電池成本低,鈉電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展將在2025年之后。
對(duì)于2023年鈉電池量產(chǎn)進(jìn)程,目前多家企業(yè)鈉離子電池產(chǎn)品剛走出實(shí)驗(yàn)室階段,有的企業(yè)步入中試階段,距離量產(chǎn)還需經(jīng)歷緩慢的爬坡過程。另外,企業(yè)的產(chǎn)品良率以及供應(yīng)鏈建設(shè)將面臨考驗(yàn)。預(yù)計(jì)2023年產(chǎn)業(yè)鏈初步形成,2025年正式實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。
總之,革命尚未成功,吾輩仍需努力。
參考資料:
1、證券日?qǐng)?bào),《多家企業(yè)接連發(fā)布量產(chǎn)消息鈉電池發(fā)展步入產(chǎn)業(yè)化前夕》
2、證券日?qǐng)?bào),《多公司加快推進(jìn)鈉離子電池建設(shè)產(chǎn)業(yè)化仍存瓶頸》
3、中國證券報(bào),《鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速》
4、證券時(shí)報(bào),《光大證券:2023年是鈉離子電池量產(chǎn)的元年》
5、財(cái)聯(lián)社,《鈉電池進(jìn)展順利2023年市場(chǎng)空間或在5.9GWh正極材料及電解液成重點(diǎn)|年終盤點(diǎn)》
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安)
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