鈉離子電池現(xiàn)狀及未來發(fā)展

時(shí)間:2021-11-25 09:19來源:電池聯(lián)盟 作者:子蕊
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隨著近年來市場(chǎng)對(duì)鋰離子電池需求的大幅增長(zhǎng),鋰資源的供應(yīng)變得越來越緊張,尋找鋰離子電池補(bǔ)充技術(shù)被提上日程。于是,因?yàn)榕c鋰離子電池有著相似的工作原理,鈉離子電池開始受到業(yè)界關(guān)注。

 

鈉離子電池是一種二次電池,主要依靠鈉離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。據(jù)了解,鈉離子電池的正極多由鈉離子層狀氧化物等構(gòu)成,負(fù)極為硬碳、軟碳等無定形碳材料,電解液以鈉鹽為主。

 

據(jù)了解,鈉離子電池的成本優(yōu)勢(shì)明顯,這表現(xiàn)在:第一,鈉元素在地球上的儲(chǔ)量豐富,且價(jià)格便宜;第二,鈉離子不與鋁形成合金,負(fù)極可采用鋁箔作為集流體,這可降低成本8%左右。據(jù)估算,在大規(guī)模商業(yè)化之后,鈉離子電池的材料成本會(huì)比鋰離子電池降低30%-40%。

 

此外,和鋰元素相比,鈉元素作為儲(chǔ)能材料有更好的安全性能。

 

值得注意的是,今年以來,國(guó)家曾多次公開表示支持鈉離子電池的發(fā)展。

 

7月23日,發(fā)改委、能源局在發(fā)布的新型儲(chǔ)能發(fā)展指導(dǎo)意見中提出,加快鈉離子電池等技術(shù)開展規(guī);囼(yàn)示范。

 

8月25日,工信部答復(fù)政協(xié)第十三屆全國(guó)委員會(huì)第四次會(huì)議第4815號(hào)(工交郵電類523號(hào))提案稱,將組織有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究機(jī)構(gòu)適時(shí)開展鈉離子電池標(biāo)準(zhǔn)制定,并在標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批等環(huán)節(jié)予以支持。同時(shí),根據(jù)國(guó)家政策和產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài),結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究有關(guān)鈉離子電池行業(yè)規(guī)范政策,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。

 

有關(guān)部門將支持鈉離子電池加速創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化,支持先進(jìn)產(chǎn)品量產(chǎn)能力建設(shè)。同時(shí),根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程適時(shí)完善有關(guān)產(chǎn)品目錄,促進(jìn)性能優(yōu)異、符合條件的鈉離子電池在新能源電站、交通工具、通信基站等領(lǐng)域加快應(yīng)用;通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新,推動(dòng)鈉離子電池全面商業(yè)化。

 

據(jù)悉,工信部將在“十四五”相關(guān)規(guī)劃等政策文件中加強(qiáng)布局,從促進(jìn)前沿技術(shù)攻關(guān)、完善配套政策、開拓市場(chǎng)應(yīng)用等多方面著手,做好頂層設(shè)計(jì),健全產(chǎn)業(yè)政策,統(tǒng)籌引導(dǎo)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

 

科技部將在“十四五”期間實(shí)施“儲(chǔ)能與智能電網(wǎng)技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng),并將鈉離子電池技術(shù)列為子任務(wù),以進(jìn)一步推動(dòng)鈉離子電池的規(guī);⒌统杀净嵘C合性能。

 

政策上的力挺,讓多家企業(yè)也在2021年相繼入局鈉離子電池,并公開了其在該領(lǐng)域的研究進(jìn)展。

 

6月28日,由華陽集團(tuán)聯(lián)合中科海鈉公司共同打造的全球首套1MWh鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在山西投入運(yùn)行。

 

7月4日,翔豐華在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示,針對(duì)鈉離子電池,公司開發(fā)了高性能硬碳負(fù)極材料,目前正在相關(guān)客戶測(cè)試中。

 

7月29日,寧德時(shí)代發(fā)布了第一代鈉離子電池。該電池電芯單體能量密度達(dá)160Wh/kg;在常溫下充電15分鐘,電量就可達(dá)到80%。據(jù)悉,寧德時(shí)代下一代鈉離子電池能量密度將突破200Wh/kg,公司已經(jīng)開始進(jìn)行鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化布局,計(jì)劃于2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。

 

8月10日,璞泰來在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示,公司已積極進(jìn)行鈉離子電池產(chǎn)業(yè)的相關(guān)研發(fā)和布局工作。

 

8月14日,欣旺達(dá)在投資者關(guān)系平臺(tái)上答復(fù)投資者:公司是較早開始鈉離子電池研究的企業(yè),并擁有鈉離子電池補(bǔ)鈉的方法、鈉離子電池及其制備方法等多項(xiàng)專利,且在鈉離子電池領(lǐng)域公司積極探索產(chǎn)學(xué)研合作,并與南開大學(xué)合作設(shè)立院士工作站,共同研究新型鋰硫、鈉離子、固態(tài)電池等關(guān)鍵材料及技術(shù)。

 

同為8月14日,格林美在投資者關(guān)系平臺(tái)上答復(fù)道,公司是較早開始鈉離子電池研究的企業(yè),并擁有鈉離子電池補(bǔ)鈉的方法、鈉離子電池及其制備方法等多項(xiàng)專利,且在鈉離子電池領(lǐng)域公司積極探索產(chǎn)學(xué)研合作。

 

8月25日,鵬輝能源表示,公司近期在鈉離子電池方面的工作:一方面送樣品給下游客戶試用,一方面在積極與上游原材料供應(yīng)商洽談合作事宜(目前鈉離子產(chǎn)業(yè)鏈還未成熟,材料供應(yīng)商比較少),另一方面在持續(xù)研發(fā)優(yōu)化鈉離子電池性能指標(biāo),這幾方面的工作是同時(shí)在進(jìn)行的。

 

容百科技也在8月25日的定期報(bào)告說明會(huì)上表示,公司具備鈉離子電池材料噸級(jí)生產(chǎn)能力,量產(chǎn)能力得到國(guó)內(nèi)一些電池客戶的認(rèn)可,目前在和下游的電池客戶在鈉電池方面開展積極的合作。

 

8月30日,中國(guó)寶安在與投資者互動(dòng)時(shí)提到,下屬子公司貝特瑞有可用于鈉離子電池的負(fù)極、正極材料產(chǎn)品。

 

9月8日,中科電氣在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示,公司具備鈉離子電池負(fù)極材料的研發(fā)和制造能力。

 

10月21日,華陽股份在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示,公司積極布局鈉離子電池材料等相關(guān)新能源產(chǎn)業(yè)。

 

此外,中國(guó)長(zhǎng)城旗下公司研發(fā)的48V10Ah鈉離子電池組成功實(shí)現(xiàn)在電動(dòng)自行車上的示范應(yīng)用,是國(guó)內(nèi)首個(gè)鈉離子電池實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用的成功案例;圣陽股份與院士工作站等單位聯(lián)合開發(fā)的高環(huán)保、高循環(huán)性鈉離子電池已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)階段,進(jìn)入樣品測(cè)試,目前測(cè)試結(jié)果符合預(yù)期目標(biāo),效果良好。

 

雖然越來越火,但是,鈉離子電池在短期內(nèi)取代鋰電池還是有難度的,原因在于:第一,鈉離子電池能量密度比鋰電池低,應(yīng)用在新能源車上缺乏性價(jià)比;第二,受目前的技術(shù)和產(chǎn)能規(guī)模的限制,鈉離子電池初期的成本仍然偏高。不過隨著技術(shù)的進(jìn)步以及規(guī)模的擴(kuò)大后期成本有望低于鋰離子電池。

 

華金證券則認(rèn)為,鈉離子電池技術(shù)是鋰離子電池的有效補(bǔ)充,但考慮到其理論能量密度低于三元鋰電池,該短板或?qū)?dǎo)致鈉離子電池永遠(yuǎn)無法在高端車型上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用。鈉離子電池有望在儲(chǔ)能市場(chǎng)和低端動(dòng)力電池市場(chǎng)對(duì)鋰離子電池實(shí)現(xiàn)部分替代。

  圖片
 

12月27日-28日,中國(guó)電池工程師年會(huì)暨電池產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)精英交流會(huì)將在廣東佛山召開。會(huì)議聚焦電池產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)與創(chuàng)新技術(shù),劃分五大技術(shù)專場(chǎng),涵蓋三十余場(chǎng)專題論壇。屆時(shí),廣州鍇飛科技有限公司技術(shù)顧問劉鍇將會(huì)帶來題目為《鈉離子電池可行性研究》的精彩演講。


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