“最近一年,鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展比之前五六年加起來還要快??斓糜悬c(diǎn)出乎意料!”國內(nèi)某鈉離子電池材料上市公司高管日前對上海證券報記者表示,這兩年碳酸鋰價格飆漲導(dǎo)致鋰電池成本居高不下,成本更低的鈉離子電池(以下簡稱“鈉電”)獲得了包括寧德時代在內(nèi)的諸多企業(yè)合力推動。
安全性更高、成本比鋰電低30%至40%,鈉電這兩大優(yōu)勢吸引了諸多新能源上市公司積極布局。據(jù)記者梳理,目前已有寧德時代、華陽股份、傳藝科技等公司先后披露其鈉電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度,另有振華新材、多氟多、當(dāng)升科技等上游材料商為行業(yè)量產(chǎn)積極“備貨”。
業(yè)內(nèi)預(yù)測,照此發(fā)展速度,明年將成為鈉電爆發(fā)元年,2024年鈉電有望獲得10倍以上的指數(shù)級增長?!扳c電會與磷酸鐵鋰等技術(shù)路線并行發(fā)展,空間都很大。”有新能源企業(yè)高管說。
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上市公司“沖刺”鈉電量產(chǎn)
9月30日,華陽股份披露,其全資孫公司山西華鈉芯能科技有限責(zé)任公司投資建設(shè)的鈉離子電芯生產(chǎn)線設(shè)備安裝調(diào)試已完成,并已舉行出品儀式——這意味著鈉離子電池實(shí)現(xiàn)了從中試到量產(chǎn)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)換。據(jù)悉,該鈉離子電芯生產(chǎn)線主要生產(chǎn)圓柱鋼殼鈉離子電芯、方形鋁殼鈉離子電芯。
“依托中科院物理所及中科海鈉研發(fā)平臺,我們建設(shè)了兩條鈉離子電芯生產(chǎn)線,目前正在進(jìn)行試生產(chǎn),量產(chǎn)線的產(chǎn)品準(zhǔn)備進(jìn)行檢測認(rèn)證?!毙玛柷鍧嵞茉从邢薰荆ㄈA陽股份全資子公司)電芯項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王明菊告訴記者,公司研發(fā)的產(chǎn)品能量密度已經(jīng)可以做到120Wh/kg,待產(chǎn)品檢測認(rèn)證做好,內(nèi)部市場驗(yàn)證完成后便可對外銷售。
據(jù)悉,該產(chǎn)線可根據(jù)市場情況更改工藝生產(chǎn)不同型號鈉離子電芯,項(xiàng)目滿產(chǎn)后可年產(chǎn)圓柱鋼殼電芯4000萬只、方形鋁殼電芯98萬只,總產(chǎn)能1GWh。
更具行業(yè)風(fēng)向標(biāo)的是寧德時代。去年7月發(fā)布了第一代鈉離子電池后,寧德時代量產(chǎn)進(jìn)度悄然提速。
據(jù)接近寧德時代的業(yè)內(nèi)人士介紹,寧德時代第一代鈉電池有望在明年一季度推出,屆時可以完成冬測,加上之前收集的夏季數(shù)據(jù),就會有較為完整的鈉電池測試數(shù)據(jù)了?!皩幍聲r代鈉離子電芯單體能量密度為160Wh/kg,目標(biāo)是四輪車,所以需要的研發(fā)和驗(yàn)證時間也會更長?!?/p>
“跨界”進(jìn)入鈉離子電池賽道后,傳藝科技的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也頗為迅速。公司日前在互動平臺表示,其鈉離子電池項(xiàng)目各生產(chǎn)設(shè)備及裝置安裝調(diào)試進(jìn)展順利,已具備中試生產(chǎn)條件即將投產(chǎn)運(yùn)行。
近期鵬輝能源也宣布,公司已完成小批量的鈉電池試產(chǎn),并送樣給下游客戶試用。
據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全球從事鈉電商業(yè)化的公司已超過20家,其中不乏松下、豐田等巨頭公司,同時,國內(nèi)外已經(jīng)有數(shù)十家企業(yè)著手鈉電的研究。
對于鈉電產(chǎn)業(yè)化的預(yù)期,王明菊表示,2024年起,鈉離子電池將實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn),逐漸切入A00級電動車和儲能等領(lǐng)域。
上游材料商積極“備貨”
鈉離子電池大規(guī)模量產(chǎn)漸行漸近,與上游材料商的積極協(xié)同研發(fā)與布局密不可分。
“我們鈉離子電池正極材料已可以出貨,出貨量可達(dá)1000噸/月,目前正等待客戶量產(chǎn)進(jìn)度推進(jìn)?!闭袢A新材相關(guān)負(fù)責(zé)人接受記者采訪時表示,作為較早布局鈉離子電池正極材料領(lǐng)域的公司,其已實(shí)現(xiàn)噸級產(chǎn)出并銷售。
當(dāng)升科技9月在投資者互動平臺透露,其采用特殊微晶結(jié)構(gòu)前驅(qū)體以及材料結(jié)構(gòu)調(diào)控解決了鈉電池正極材料關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,并推出了新一代鈉電正極材料,目前已完成工藝定型并向國內(nèi)大客戶送樣。
“公司的鈉離子電池材料已經(jīng)有幾十噸的出貨量?!钡朗霞夹g(shù)日前表示,未來將根據(jù)市場需求積極規(guī)劃產(chǎn)能產(chǎn)量。
不少正極材料商也在積極增資擴(kuò)產(chǎn)。今年6月,振華新材發(fā)布再融資計(jì)劃,擬募資60億元用于正極材料生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目(義龍三期)等,項(xiàng)目建成后,將新增年產(chǎn)10萬噸正極材料的生產(chǎn)能力,主要用于生產(chǎn)高鎳、中高鎳及中鎳三元正極材料,并兼容鈉離子電池正極材料的生產(chǎn)。9月,七彩化學(xué)宣布,將攜手美聯(lián)新材,投資25億元建設(shè)“年產(chǎn)18萬噸電池級普魯士藍(lán)(白)項(xiàng)目”。
作為三元正極材料細(xì)分領(lǐng)域的全球龍頭,容百科技也開展了鈉離子電池正極材料的技術(shù)迭代與產(chǎn)線建設(shè)。其預(yù)測,鈉電池正極材料在2023年會實(shí)現(xiàn)一個百噸級甚至幾百噸級一個月的批量生產(chǎn),公司規(guī)劃2023年鈉電正極材料產(chǎn)能3.6萬噸,2025年產(chǎn)能為10萬噸。
不少電解液生產(chǎn)商也在積極跟進(jìn)鈉電材料開發(fā)。多氟多日前宣布,公司六氟磷酸鈉產(chǎn)品已正常供應(yīng)市場,目前有近千噸產(chǎn)能。*ST必康披露,子公司九九久科技六氟磷酸鈉產(chǎn)品自進(jìn)入中試階段以來,設(shè)備及裝置調(diào)試順利,目前已有小批量成品產(chǎn)出。氟化工龍頭永太科技也正在進(jìn)行250噸鈉離子電池材料產(chǎn)能建設(shè)。
負(fù)極材料是鈉電大規(guī)模商業(yè)化的難點(diǎn)與短板。不過貝特瑞、杉杉股份、璞泰來等上市公司正在積極研發(fā)。其中,杉杉股份披露,其硬碳石墨復(fù)合材料已進(jìn)入中試階段。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前已有超過60家鋰電產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)布局鈉離子電池正負(fù)極材料、電解液等領(lǐng)域,合力推動鈉電產(chǎn)業(yè)化加速。
三大領(lǐng)域應(yīng)用前景遠(yuǎn)大
碳酸鋰大漲后,鈉電的性價比優(yōu)勢凸顯。
據(jù)了解,鈉離子電池是一種電化學(xué)充電電池,其工作原理與鋰離子電池相似,但鈉離子電池所使用的電極材料主要是鈉鹽而不是鋰鹽。
鈉離子電池安全、環(huán)保,其原材料不受資源限制,成本低廉。大規(guī)模量產(chǎn)之后,鈉離子電池成本預(yù)計(jì)比鋰電低30%至40%。
“除了便宜,其重要意義還在于價格穩(wěn)定?!眹鴥?nèi)一位鈉電正極材料企業(yè)負(fù)責(zé)人介紹,鈉電用到的礦產(chǎn)資源儲量普遍都比較豐富,適合作為大工業(yè)的基礎(chǔ)材料,這是鈉離子電池最根本的意義?!耙龃蠊I(yè)產(chǎn)品,價格必須穩(wěn)定?!?/p>
不過,在鈉電產(chǎn)業(yè)化初期,鈉電還存在能量密度較低的劣勢。據(jù)悉,鈉電池的電芯能量密度為100Wh/kg至160Wh/kg,鋰電池中磷酸鐵鋰電池能量密度為120Wh/kg至200Wh/kg,三元鋰電池的電芯單體能量密度更是能達(dá)到200Wh/kg至350Wh/kg。
基于此,鈉電的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在輕型電動自行車、低速電動車以及小型儲能設(shè)備等對能量密度需求相對不高的領(lǐng)域。
為什么兩輪車會率先使用鈉電?據(jù)業(yè)內(nèi)人士向記者計(jì)算,定價兩三千元的電動自行車的電池容量約為半度電,使用磷酸鐵鋰電池成本為500元,三元材料的更貴,而鉛酸電池成本不到200元。廠商沒有動力使用鋰電池,但鉛酸電池又有環(huán)保負(fù)擔(dān),且電池很重。鈉電價格比鋰電池低很多,又無環(huán)保負(fù)擔(dān),還能給電動自行車帶來更好的低溫性能和快充性能,兩輪車企業(yè)會非常歡迎。據(jù)華泰電新數(shù)據(jù),頭部兩輪電動車企業(yè)均在測試鈉離子電池,2023年規(guī)劃生產(chǎn)100萬輛以上。
在四輪車方面,上述人士表示,如果一輛裝載30度電、續(xù)航200公里的新能源車將鋰離子電池?fù)Q為鈉離子電池,成本可以降低1萬元左右。這對于售價總計(jì)幾萬元的低續(xù)航車型來說降幅可觀,對市場具有誘惑力
另有新能源上市公司高管介紹,為了提高續(xù)航能力,一輛車可以同時裝載鋰離子與鈉離子兩種電池。如果要做續(xù)航能力800公里的高端車型,可以全部裝三元鋰電池。如果續(xù)航300公里以內(nèi),則可以只裝鈉離子電池。如果介于中間,可以兩種電池混裝。
寧德時代在發(fā)布第一代鈉離子電池的同時,發(fā)布了鋰鈉混搭電池包,兩種電池使用同一個電池系統(tǒng)進(jìn)行管理。這樣既彌補(bǔ)了鈉離子電池在現(xiàn)階段的能量密度短板,也發(fā)揮出了它高功率、低溫性能好的優(yōu)勢。
據(jù)了解,目前華陽股份推出的鈉離子電池產(chǎn)品將在重卡換電領(lǐng)域應(yīng)用,同時,公司正積極研發(fā)煤礦井下用鈉離子電池、模塊化儲能、家用小儲能、UPS電源等應(yīng)用產(chǎn)品。
儲能領(lǐng)域?qū)⑹氢c電大展拳腳的天地。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,大型儲能系統(tǒng)對用于儲能的電池能量密度要求不高,對安全性及經(jīng)濟(jì)性要求更高,因此,儲能系統(tǒng)將成為鈉電落地應(yīng)用的最重磅場景。不過,該人士也提到,這需要先在兩輪車、低續(xù)航四輪車等市場中積累足夠數(shù)據(jù),再應(yīng)用到儲能領(lǐng)域,因?yàn)楹笳邔Π踩缘囊蠓浅8摺?/p>
中信證券研報預(yù)計(jì),到2025年鈉離子電池在儲能、電動兩輪車以及低速電動車三大應(yīng)用領(lǐng)域潛在總需求達(dá)190GWh。
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