全球微頭條丨鋰電池的重要補(bǔ)充,鈉電池“風(fēng)云再起” !
27日,鈉離子電池板塊開盤沖高回落后持續(xù)震蕩,尾盤再度拉升,終收漲1.41%,全天成交額163億元。個(gè)股方面,同興環(huán)保、新筑股份、*ST必康漲停,其中同興環(huán)保7天6板,新筑股份3天2板,*ST必康首板漲停;三峽能源、拓邦股份等跟漲,寧德時(shí)代微漲0.20%,傳藝科技微跌0.12%。
鈉離子電池是鋰離子電池的重要補(bǔ)充
【資料圖】
2021年以來,碳酸鋰價(jià)格接連上漲,至今已突破50萬/噸水平。這也使得許多新能源車,尤其是純電車型,都經(jīng)歷了多次的價(jià)格上調(diào)。
這當(dāng)然與新能源車需求的日益擴(kuò)大,以及電池制造業(yè)的井噴式增長,造成鋰資源供不應(yīng)求導(dǎo)致的。作為與鋰同主族的元素,鈉在電池方面的應(yīng)用也被逐步開發(fā)出來。
在鋰資源價(jià)格瘋漲之下,鈉離子電池低廉的材料成本愈發(fā)凸顯。一方面,鈉在地殼中并沒有那么稀缺,另一方面,在正極材料與集流體等方面,鈉離子電池成本有著明顯的優(yōu)勢。業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì),未來隨著技術(shù)逐步完善,鈉離子電池在其他環(huán)節(jié)的成本優(yōu)勢也將展現(xiàn)出來。
鈉離子電池量產(chǎn)成本比鋰離子電池低35%左右,與鋰電池形成補(bǔ)充。鈉離子電池上游資源儲(chǔ)量豐富廉價(jià),中游材料成本低廉,制造環(huán)節(jié)與鋰離子電池相通,鈉離子電池規(guī)模量產(chǎn)化低成本(0.3元/Wh以下)成為鋰電池的有效補(bǔ)充。
同時(shí),鈉離子電池穩(wěn)定性高,低溫性能好,而且能量密度、循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)超鉛酸,因此鈉離子電池在兩輪車、儲(chǔ)能等領(lǐng)域有較大的市場空間。鈉離子電池屬新的技術(shù)形式,正極、負(fù)極、電解液、集流體四個(gè)環(huán)節(jié)不同于鋰電。
與鋰離子電池類似,按正極材料分,鈉離子電池主要有層狀氧化物、隧道型氧化物、普魯士藍(lán)類化合物和聚陰離子型化合物體系,各體系特點(diǎn)如下:
(來源:張平;康利斌等.鈉離子電池儲(chǔ)能技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性分析[J].儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù),2022,11(06):1892-1901.)
目前來看,層狀金屬氧化物、普魯士藍(lán)和聚陰離子類化合物,層狀金屬氧化物發(fā)展較為成熟,有望率先量產(chǎn)。
另外,負(fù)極材料環(huán)節(jié)目前更多的鈉離子電池生產(chǎn)商采用硬碳作為負(fù)極材料。鈉離子的正負(fù)極的集流體都可以用鋁箔;電解液和隔膜均具備成熟的量產(chǎn)技術(shù)。
鈉離子電池的優(yōu)劣
優(yōu)點(diǎn):安全性能高、低溫性能強(qiáng)、充電速度快
鈉離子電池的安全性能較高,可以有效降低存儲(chǔ)和運(yùn)輸成本。鈉離子電池在過充、過放、短路、針刺等測試中不起火、不爆炸。鈉離子電池?zé)崾Э販囟雀?,在高溫環(huán)境下容易因?yàn)殁g化、氧化而不自燃。而且鈉鹽電解質(zhì)的電化學(xué)窗口較大,電解質(zhì)在參與反應(yīng)的過程中分解的可能性更低,電池系統(tǒng)的穩(wěn)定性更高。鈉離子電池的穩(wěn)定性對(duì)存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)囊筝^低,可以有效降低成本。
在零下20℃的環(huán)境里,鋰離子電池的放電效率縮減至60%至75%;鉛酸電池則低于60%,而鈉離子電池的放電效率依舊有90%。在充電速度上,鈉離子電池的性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋰離子電池及鉛酸電池。
缺點(diǎn):能量密度低、循環(huán)次數(shù)短
由于鈉在元素周期表中排名靠后,其離子體積更大,質(zhì)量更重。所以在相同質(zhì)量下,所蘊(yùn)含能量相對(duì)較低。目前鈉離子電池的能量密度大約為70-200Wh/kg,而鋰離子電池能量密度大約為150-350Wh/kg,其中磷酸鐵鋰電池的能量密度偏低,約為150-210Wh/kg,而三元鋰電池能量密度較高,約為200-350Wh/kg。
鈉離子電池循環(huán)次數(shù)與能量密度存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,低能量密度下一般出現(xiàn)高循環(huán)次數(shù),高能量密度下對(duì)應(yīng)低循環(huán)次數(shù)。但整體相較于鋰離子電池循環(huán)次數(shù)仍較低一些。
有望在小動(dòng)力、兩輪車和儲(chǔ)能市場迎來較大規(guī)模應(yīng)用
性能表現(xiàn)上,鈉離子電池性能介于傳統(tǒng)鉛酸電池和鋰電池之間,寧德時(shí)代2021年7月分布的第一代鈉離子電池單體能量密度達(dá)到160Wh/kg,已經(jīng)接近磷酸鐵鋰電池的能量密度。未來鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化替代的領(lǐng)域?yàn)殡妱?dòng)二輪車以及對(duì)于高能量密度沒有高要求的儲(chǔ)能電池、小動(dòng)力車等領(lǐng)域。業(yè)內(nèi)測算,鈉離子電池大規(guī)模量產(chǎn)后成本有望降低至0.5元/wh。
預(yù)計(jì)2025年鈉離子電池市場規(guī)模為398億元,2022-2025年年復(fù)合增速超300%,市場需求直接從21年0GWh增長到25年的73.50GWh。目前行業(yè)處于量產(chǎn)化前夜。
總結(jié)來看,鈉電技術(shù)逐步趨于成熟,23年產(chǎn)業(yè)化元年來臨,有望實(shí)現(xiàn)加速滲透。
財(cái)通證券預(yù)計(jì),隨著鈉離子電池的規(guī)模量產(chǎn),其成本經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢加速其市場滲透率,其中,電動(dòng)二輪車領(lǐng)域,鈉離子電池需求規(guī)模從2021年的0GWh增長到2025年的10.63GWh;儲(chǔ)能領(lǐng)域,鈉離子電池需求規(guī)模從2021年的0GWh增長到2025年的48.74GWh;純電A00領(lǐng)域,鈉離子電池需求規(guī)模從2021年的0GWh增長到2025年的14.13GWh。
東吳證券表示,看好鈉電產(chǎn)業(yè)鏈前景,建議關(guān)注:鈉電技術(shù)領(lǐng)先廠商,推薦寧德時(shí)代,關(guān)注華陽股份、鵬輝能源、欣旺達(dá)等;集流體環(huán)節(jié)關(guān)注鼎勝新材;正極環(huán)節(jié)推薦振華新材、容百科技、當(dāng)升科技;負(fù)極環(huán)節(jié)推薦貝特瑞、璞泰來、杉杉股份;隔膜、電解液及添加劑環(huán)節(jié)推薦恩捷股份、星源材質(zhì)、天賜材料、新宙邦、天奈科技。
關(guān)鍵詞: 風(fēng)云再起