鈉電池產業化元年！三大技術路線并行！

時間:2023-03-24 13:23來源:電池聯盟 作者:松松
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2023年，鈉電產業化將迎來關鍵節點。
自從《“十四五”新型儲能發展實施方案》、《“十四五”可再生能源發展規劃》等相關政策陸續出臺，將鈉離子電池列入重點發展方向后，鈉電產業化進入加速階段。
 
近日，孚能科技攜手江鈴集團，邁出鈉電量產由實驗室到市場應用的關鍵一步，預計2023年度第二季度實現量產裝車。
上海派能科技獲得全球首張TÜV萊茵鈉離子電池認證證書，標志著派能科技鈉離子電池技術已經成熟，將更好地促進鈉電在儲能領域大規模應用，為鈉電產業化打好堅實基礎。
中科海鈉與江淮集團合作，實現鈉離子在樣車上的裝車，展現了值得期待的鈉離子電池在電動車中的應用前景。
 
雖然鈉電池相比鋰電池，擁有價格低廉、性能穩定、更耐低溫、更安全的優點，已被不少電池廠商相中，并進行了深入研發，但其能量密度低于鋰電池，目前仍處于痛點攻堅期。
 
鈉電未來產業供應鏈的塑造，技術方向的終極選擇等都將是行業關注的焦點。
 
在此背景下，中國電子節能技術協會聯合中國電池工業協會將于2023年5月29日-30日舉辦“鈉電池技術與材料高峰論壇”。邀請300+行業大咖參與本次大會，10+著名行業專家蒞臨現場分享，敬請期待！
 
一、鈉電的技術難點和獨特優勢
 
如今鋰電池是電動車動力電池的主力，但是由于鋰礦資源依賴進口，而且成本較高，因此鈉離子電池這兩年也成為電池企業的發展重點，除了寧德時代、中科海鈉之外，今年還有一家公司傳藝科技也會量產鈉離子電池。
 
目前鈉離子電池技術實用化的痛點在于：
1.鈉離子質量比鋰離子重，電負性不及鋰，因而能量密度不及鋰。
2.鈉離子體積更大，難以脫嵌，循環性能較差。鈉離子嵌入脫出的動力學很慢，并且容易引起電極材料的結構產生不可逆的相變，從而降低了電池的循環性能。
 
據介紹，鈉離子電池應用的關鍵問題逐漸被攻克，部分性能指標與鋰電媲美，鈉離子電芯單體能量密度可達140-160Wh/kg，接近LFP（磷酸鐵鋰電池）水平。
 
從快充和低溫性能來看，頭部廠商鈉離子電池產品在充電15分鐘的情況下就能達到80%的容量，在零下20℃的低溫環境下，仍能保持90%以上的放電保持率。
 
若鈉離子電池產品標準化程度提高后，在兩輪車、A00級車和儲能領域將大放異彩。
因為A00級電動車售價低電池成本占比高，對電池成本更為敏感，鈉離子憑借成本優勢有望大展身手。
隨著海外戶儲高爆發+國內儲能大發展，目前儲能電池的狀況是供不應求，而鈉離子電池可以憑借成本低、原材料豐富的優勢，隨循環性能的進一步提升后，可實現對磷酸鐵鋰電池的部分替代。
 
中國科學院院士陳立泉曾表示：“當前鈉離子電池尚處于推廣期，隨著產業鏈的完善，技術成熟度的提高和規模效應，鈉離子電池的成本有望低于磷酸鐵鋰電池20%以上，為大規模推廣鈉離子電池創造了有利的條件。”
 
二、鈉電的未來發展方向
 
基于正極材料差異化，鈉電的主流技術路線基本明晰，分別是層狀氧化物、聚陰離子化合物、普魯士類化合物三大技術路線。
 
層狀氧化物：能量密度高、電壓平臺高，綜合性能優異，倍率性能等在三種技術路線中表現最好，已率先完成了產業化。布局該路線的企業主要有蜂巢能源、孚能科技、星恒電源、中科海納、容百科技等。
聚陰離子化合物：穩定性和電化學穩定性高，且具備最長的理論循環壽命，落地低速車、儲能等應用前景廣闊，產業化速度較快。目前布局該路線的企業有眾鈉能源、鵬輝能源、鈉創新能源等。
普魯士類化合物：制備工藝較簡單，材料成本低，可大量生產，由于制備結晶化及熱失控后產生有毒氣體等原因，目前產業化進度較慢。入局的企業有寧德時代、美聯新材、華鈉新材等。
 
在需求端，鈉電與鋰電應用互補，預計2025年全球需求量98GWh。
得益于材料成本較低和性能特點，鈉電池有望與鋰電池形成應用領域的互補。目前為止，鈉電池的產業化進度較為理想，目前已有MWh級別的儲能電站投入運營，鈉電池將在電動兩輪車、偏小型儲能和低速四輪車領域先行應用。行業研究報告預計，2025年全球需求量有望達到98GWh。
 
在供給端，鈉電產品性能良好，多家企業已規劃GWh產能，2023年是量產元年。
寧德時代第一代鈉電池電芯單體能量密度160Wh/kg，第二代單體能量密度有望突破 200Wh/kg；此外公司開發了 AB 電池解決方案，實現鈉離子電池和鋰離子電池的集成混合共用，預計今年形成鈉電池基本產業鏈。
傳藝科技的中試線已投產，單體能量密度 150-160Wh/kg，循環次數不低于 4000 次，2022 年 10 月擬將鈉電池一期規劃 2GWh 產能提升至 4.5GWh。
 
總體來看，鈉電產業化已來到關鍵節點，鈉電應用的關鍵問題正逐步被攻克，且憑借顯著的成本優勢，產業化進程不斷加速，未來在動力領域應用空間巨大。
 
圖片

 

會議主題：“聚焦元年，鈉喊未來”

會議地點：浙江-杭州

會議時間：2023 年 5月 29-30 日 ；報到時間：5月28日

會議組織：

（一）支持單位

中國輕工業聯合會

清華大學

北京理工大學

中南大學

鄭州輕工業大學

山東理工大學

（二）主辦單位

中國電池工業協會

中國電子節能技術協會

電池聯盟

（三）承辦單位

中國電子節能技術協會電池專業委員會

華杰永泰科技（北京）有限公司

（四）協辦單位

吉億認證（廣州）有限公司

 

論壇議程：

鈉電池技術與材料高峰論壇

圓桌會議

技術參觀

鈉電池標準審定會

SAC/TC297綠色供應鏈國標工作組年會

2023年第17期電池制造工程師培訓評價

(責任編輯：子蕊)
文章標簽： 鈉電池
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