调研要点
钠电池行业专家9月6日接待多家机构调研时表示,钠电池生产成本低,安全性好,在储能领域具备优势;目前钠电池正极主要有3种路线,层状氧化物更可能成为主流;看好钠电前景,预计2025年正极材料出货量在10万吨以上。
一、钠电池的优势
钠电池行业专家9月6日接待多家机构调研时表示,钠离子电池的优势有三点:
第一点,钠离子电池生产成本低。
第二点,钠离子电池安全性相对锂电池高一些。
第三点,钠离子电池的低温性能优异。
钠离子电池在循环寿命方面还有待提升。钠电材料体系能量密度和磷酸铁锂有一定差距,和三元锂差距更大。
钠离子电池的应用场景:钠电池在汽车动力电池领域不占优,因为能量密度比锂电池低。
钠电池在储能领域有优势,储能需求对能量密度不敏感,如果通过产业链建设做到钠电池成本大幅降低,会有很强竞争力。
二、钠电池正极有多种路线,层状氧化物最有可能成为主流
专家在调研时表示,目前沉淀下来正极主流的技术路线有三个:分别是层状氧化物、普鲁士蓝和普鲁士白、聚阴离子,别的技术路线,比如磷酸盐、氟化磷酸盐都慢慢被边缘化了。
层状氧化物电池结构和三元、镣钻镒酸锂类似,正极晶格结构是层状的,优点是能量密度可以做高,同时相比聚阴离子循环寿命会略差一些。
聚阴离子正极结构和磷酸铁锂类似,是橄榄石状晶体结构,可以做到结构很稳定,有助于做高循环寿命,但成品电池能量密度低。
普鲁士蓝正极是立方体结构,路线优势是原料成本低,但是循环寿命做不上去。
目前头部公司正极路线选择:据专家所知,宁德时代做了层状氧化物和普鲁士蓝两条技术路线,但目前已经放弃普鲁士蓝,因为循环寿命他们只能做到不足2000次,作为动力电池很受制约。
中科海钠采用的是层状氧化物。
钠创的研发布局要早一些,走层状氧化物和聚阴离子两条路线。
星空钠电采用的是普鲁士蓝
专家认为,层状氧化物路线会率先产业化量产,主流的玩家宁德走的是这条路线,普鲁士蓝已经被他们放弃,一方面是循环寿命他们只能做到不到2000次就性能跳水,再加上普鲁士蓝产品碰撞性能不好,一旦短路热失控就释放出剧毒的氢氟酸,对人体造成二次伤害。
专家认为,层状氧化物会被最多厂商采用,聚阴离子次之。
三、负极材料主要有两大路线——硬碳和软碳
专家在调研时表示,钠的原子量是23,锂是6.9,相差三倍,离子半径差了30%,导致钠离子无法在石墨层中快速嵌入和脱出,所以要开发新的负极材料。
硬碳表面有很多微孔(硬碳每一层排列不规则),便于钠离子快速嵌入和扩充,硬碳路线有助于做高电池能量密度;软碳路线加工工艺成本比硬碳低,但是相对硬碳路线克容量偏低,能量密度低。
中科海钠是和华阳合作,就地取材用无烟煤,走软碳路线。
宁德时代自己开发材料走硬碳路线。
贝特瑞目前能够小批量生产硬碳和软碳负极材料。
四、电解液
专家在调研时表示,钠离子电池电解液与锂离子电池类似,都是溶质、溶剂、添加剂,主要的差别在溶质上。目前溶质主要是六氟磷酸钠(类似于锂电池的六氟磷酸锂),优点是导电率比较高,专家测算过,相同浓度比锂电池高岀20%。
五、布局钠电池的厂商
专家在调研时表示,国内玩家中,中科海钠相对布局比较早,立方能源、宁德时代都在中科海钠之后,然后蜂巢、国轩、亿纬、欣旺达这些又都是在宁德时代做了之后才跟进。
1)中科海钠:中科海钠是国内钠离子电池走在最前面的,产业链搭建的比较完善。
2)宁德时代:布局相对比较早,公司和容百科技签了协议,由他们来提供钠电原料。
3)钠创:产业链布局也相对比较完善,他们能自主产岀正极材料,还有一个中科海钠不具备的优点,就是能做电解液。
4)立方能源:完成了普鲁士蓝正极材料技术储备,在今年4月份宣布进入小批量生产。
5)传艺科技:背靠一些科研院所,对外发布了他们产品在中试线、小试线上的性能指标(能量密度、循环寿命等)和国内头部玩家已经在同一行列。但是,在中试、小试阶段做岀的产品和实际量产性能还会有差,需要考虑良率、成本控制等问题。
6)正极材料企业:锂电材料厂商在钠电领域布局都比较迅速。容百科技发布了四款正极材料,其中三款是层状氧化物、一款是普鲁士白。振华新材在2022年6月发布定增预案,规划建设年产10万吨正极材料,兼容高線、中镣、钠电。当升科技发布了新的层状正极材料。
厦钨新能主要做高电压体系材料、钻酸锂材料,现在也宣布进军钠电材料,现在已经小批量送样。
7)电解液企业:国内主要玩家是钠创,他们布局了六氟磷酸钠,宣称是实现了5000吨级的电解液生产线投产。多氟多也有前期的技术储备,目前对外宣称有千吨级的六氟磷酸钠产能。国内的其他电解液玩家,比如天赐、新宙邦都在逐步投入对钠电池的布局、研发。
六、看好钠电前景
专家在调研时表示,和多家主流材料厂商人员均有交流,总体上对钠电前景有信心,普遍预期在2025年能够实现正极材料十万吨级以上年出货量。
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