2023年,鈉電產(chǎn)業(yè)化將迎來關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。
自從《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》、《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》等相關(guān)政策陸續(xù)出臺(tái),將鈉離子電池列入重點(diǎn)發(fā)展方向后,鈉電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入加速階段。
近日,孚能科技攜手江鈴集團(tuán),邁出鈉電量產(chǎn)由實(shí)驗(yàn)室到市場(chǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵一步,預(yù)計(jì)2023年度第二季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車。
上海派能科技獲得全球首張TÜV萊茵鈉離子電池認(rèn)證證書,標(biāo)志著派能科技鈉離子電池技術(shù)已經(jīng)成熟,將更好地促進(jìn)鈉電在儲(chǔ)能領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用,為鈉電產(chǎn)業(yè)化打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
中科海鈉與江淮集團(tuán)合作,實(shí)現(xiàn)鈉離子在樣車上的裝車,展現(xiàn)了值得期待的鈉離子電池在電動(dòng)車中的應(yīng)用前景。
雖然鈉電池相比鋰電池,擁有價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定、更耐低溫、更安全的優(yōu)點(diǎn),已被不少電池廠商相中,并進(jìn)行了深入研發(fā),但其能量密度低于鋰電池,目前仍處于痛點(diǎn)攻堅(jiān)期。
鈉電未來產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的塑造,技術(shù)方向的終極選擇等都將是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
在此背景下,中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)聯(lián)合中國電池工業(yè)協(xié)會(huì)將于2023年5月29日-30日舉辦“鈉電池技術(shù)與材料高峰論壇”。邀請(qǐng)300+行業(yè)大咖參與本次大會(huì),10+著名行業(yè)專家蒞臨現(xiàn)場(chǎng)分享,敬請(qǐng)期待!
一、鈉電的技術(shù)難點(diǎn)和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
如今鋰電池是電動(dòng)車動(dòng)力電池的主力,但是由于鋰礦資源依賴進(jìn)口,而且成本較高,因此鈉離子電池這兩年也成為電池企業(yè)的發(fā)展重點(diǎn),除了寧德時(shí)代、中科海鈉之外,今年還有一家公司傳藝科技也會(huì)量產(chǎn)鈉離子電池。
目前鈉離子電池技術(shù)實(shí)用化的痛點(diǎn)在于:
1.鈉離子質(zhì)量比鋰離子重,電負(fù)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(huán)性能較差。鈉離子嵌入脫出的動(dòng)力學(xué)很慢,并且容易引起電極材料的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不可逆的相變,從而降低了電池的循環(huán)性能。
據(jù)介紹,鈉離子電池應(yīng)用的關(guān)鍵問題逐漸被攻克,部分性能指標(biāo)與鋰電媲美,鈉離子電芯單體能量密度可達(dá)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(chǎn)品在充電15分鐘的情況下就能達(dá)到80%的容量,在零下20℃的低溫環(huán)境下,仍能保持90%以上的放電保持率。
若鈉離子電池產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度提高后,在兩輪車、A00級(jí)車和儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)⒋蠓女惒省?/strong>
因?yàn)锳00級(jí)電動(dòng)車售價(jià)低電池成本占比高,對(duì)電池成本更為敏感,鈉離子憑借成本優(yōu)勢(shì)有望大展身手。
隨著海外戶儲(chǔ)高爆發(fā)+國內(nèi)儲(chǔ)能大發(fā)展,目前儲(chǔ)能電池的狀況是供不應(yīng)求,而鈉離子電池可以憑借成本低、原材料豐富的優(yōu)勢(shì),隨循環(huán)性能的進(jìn)一步提升后,可實(shí)現(xiàn)對(duì)磷酸鐵鋰電池的部分替代。
中國科學(xué)院院士陳立泉曾表示:“當(dāng)前鈉離子電池尚處于推廣期,隨著產(chǎn)業(yè)鏈的完善,技術(shù)成熟度的提高和規(guī)模效應(yīng),鈉離子電池的成本有望低于磷酸鐵鋰電池20%以上,為大規(guī)模推廣鈉離子電池創(chuàng)造了有利的條件。”
基于正極材料差異化,鈉電的主流技術(shù)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(shù)路線。
層狀氧化物:能量密度高、電壓平臺(tái)高,綜合性能優(yōu)異,倍率性能等在三種技術(shù)路線中表現(xiàn)最好,已率先完成了產(chǎn)業(yè)化。布局該路線的企業(yè)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(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性高,且具備最長的理論循環(huán)壽命,落地低速車、儲(chǔ)能等應(yīng)用前景廣闊,產(chǎn)業(yè)化速度較快。目前布局該路線的企業(yè)有眾鈉能源、鵬輝能源、鈉創(chuàng)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(chǎn),由于制備結(jié)晶化及熱失控后產(chǎn)生有毒氣體等原因,目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度較慢。入局的企業(yè)有寧德時(shí)代、美聯(lián)新材、華鈉新材等。
在需求端,鈉電與鋰電應(yīng)用互補(bǔ),預(yù)計(jì)2025年全球需求量98GWh。
得益于材料成本較低和性能特點(diǎn),鈉電池有望與鋰電池形成應(yīng)用領(lǐng)域的互補(bǔ)。目前為止,鈉電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度較為理想,目前已有MWh級(jí)別的儲(chǔ)能電站投入運(yùn)營,鈉電池將在電動(dòng)兩輪車、偏小型儲(chǔ)能和低速四輪車領(lǐng)域先行應(yīng)用。行業(yè)研究報(bào)告預(yù)計(jì),2025年全球需求量有望達(dá)到98GWh。
在供給端,鈉電產(chǎn)品性能良好,多家企業(yè)已規(guī)劃GWh產(chǎn)能,2023年是量產(chǎn)元年。
寧德時(shí)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(fā)了 AB 電池解決方案,實(shí)現(xiàn)鈉離子電池和鋰離子電池的集成混合共用,預(yù)計(jì)今年形成鈉電池基本產(chǎn)業(yè)鏈。
傳藝科技的中試線已投產(chǎn),單體能量密度 150-160Wh/kg,循環(huán)次數(shù)不低于 4000 次,2022 年 10 月擬將鈉電池一期規(guī)劃 2GWh 產(chǎn)能提升至 4.5GWh。
總體來看,鈉電產(chǎn)業(yè)化已來到關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),鈉電應(yīng)用的關(guān)鍵問題正逐步被攻克,且憑借顯著的成本優(yōu)勢(shì),產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加速,未來在動(dòng)力領(lǐng)域應(yīng)用空間巨大。
會(huì)議主題:“聚焦元年,鈉喊未來”
會(huì)議地點(diǎn):浙江-杭州
會(huì)議時(shí)間:2023 年 5月 29-30 日 ;報(bào)到時(shí)間:5月28日
會(huì)議組織:
(一)支持單位
中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)
清華大學(xué)
北京理工大學(xué)
中南大學(xué)
鄭州輕工業(yè)大學(xué)
山東理工大學(xué)
(二)主辦單位
中國電池工業(yè)協(xié)會(huì)
中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)
電池聯(lián)盟
(三)承辦單位
中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)電池專業(yè)委員會(huì)
華杰永泰科技(北京)有限公司
(四)協(xié)辦單位
吉億認(rèn)證(廣州)有限公司
論壇議程:
鈉電池技術(shù)與材料高峰論壇
圓桌會(huì)議
技術(shù)參觀
鈉電池標(biāo)準(zhǔn)審定會(huì)
SAC/TC297綠色供應(yīng)鏈國標(biāo)工作組年會(huì)
2023年第17期電池制造工程師培訓(xùn)評(píng)價(jià)
(責(zé)任編輯:子蕊)