钠电池究竟适配哪些需求场景?
锂价高企叠加地缘政治因素,钠离子电池迎来发展窗口期。规模量产后钠离子电池在碳酸锂56万元/吨的情况下,相比磷酸铁锂电池有0.25元/Wh的成本优势,是对磷酸铁锂电池应用领域的重要补充,有望在铅酸技术要求较高和磷酸铁锂技术要求偏低的部分场景大量应用。钠电池本质上是替代磷酸铁锂电池在价格更加敏感的应用场景。
【谨慎看待钠电在大储应用】大储侧重于循环寿命、可靠性,对能量密度要求较低,其中大储使用LCOE(平准化度电成本)评判成本高低,钠离子电池虽成本低,但循环性能低,并没有优势;
【看好钠电在户储/UPS/5G基站应用】钠电对标磷酸铁锂电池价格,侧重购置成本,循环寿命要求相对较低,钠离子电池可以进入并形成一定渗透。
【看好钠电在两轮车应用】成本对标铅酸电池,有较强的消费属性,对性能要求不高,钠离子电池有望占据较大份额。
【A00/A0钠电应用有望加速】乘用车成本对标低端磷酸铁锂电池,同时对电池的可靠性、循环寿命、能量密度要求较高,钠离子电池在成本敏感度较高的A00/A0级车有望快速渗透。
预计钠离子的电池市场【2026年达到88GWh】, 对应484亿元产值规模。
目前各家规划进展较快,预计2023年形成小批量量产出货,2024年产业将迎来规模化快速降本时刻。总体而言由于钠离子电池产业化时间较晚,各家技术差距不大,在一些品质要求不高的如两轮车、低速车等场景,新势力有望率先实现量产。但是长期来讲,由于锂电巨头对于工艺细节、客户需求、产业链把控等经验更加深厚,规模化降本速度更快,将获得长期的竞争优势。
【钠电回收】另外,钠电对比铅酸和锂电,其回收价值不高,市场普遍未考虑其成本,未来需要重视。
2023年重点关注电池厂转线放量,及供应链支撑,这是钠电快速放量的基础,也是在锂价下行预期下支撑钠电放量的决定因素。当前,宁德,比亚迪,孚能等公司明显加快入局,正印证这一点。
【钠电池产业大会要点】
1、标准化政策
工信部电子信息司负责,9月发出征求意见,11月28日讨论会,成员为中科海纳、CATL、中科院物理所。
拟立项:1)电池:小动力、小储能 2)材料:正负极电解液为主。
2、中科院物理所
钠电:海纳1GW
钠创 4万吨正极
振华 1.2万吨正极
容百 当升
佰思格 万吨,明年5000吨。
多氟多 1000吨六氟磷酸钠
永太 250吨六氟磷酸钠
3、立方新能源
1)层状氧化物 P2容量低稳定 O3 容量高不稳定,复合型百吨级生产
2)硬碳 和湖南大学联合开发,5C倍率
3)45度高温循环 1500次 ,RT循环3500周
4、中科院大连所—聚阴离子
1)NFPP 100-145wh/kg 10kg级
度电成本>0.9Wh
电导率低解决方案:1)Li/Mg/Ti掺杂,40C容量保持率92% 。2)造孔。
生产工艺:单一相变。供广州天赐、华为瓦特。
2)硬碳:
调控表面缺陷和空隙。生物质,最高331容量 首效85%。
3)电解液:
SEI膜不稳定问题,电解液调控。醚类电解液 2C循环1500次 容量>90%,酯类500次衰减80%以下。
4)工程化:126-143Wh/kg 10C快充 通过针刺,低温性能好。
5)铁系磷酸盐:成本2.27万元/吨,能力密度101wh/kg,循环性4000次容量保持81%
5、兴储世纪
目标2025年GW级量产,方形,130-160Wh/kg,4000-6000周。
6、CATL
1)应用场景:铅酸、乘用车、储能。乘用车满足400公里以下,AB方案提升至500公里续航,面向65%市场。
2)产品:第一代160Wh/kg,第二代>200Wh/kg。
7、北理工-硬碳
1)硬碳问题:首效低、倍率差、循环差
2)改善方案:表面改性提升首效,电解液改善优化倍率
3)醚基电解液倍率显著优于酯基
8、中科海纳
材料:22年 各两千吨正负极,23年2万吨正极 1万吨负极 24年10万吨正极 5万吨负极
电芯:22年1GW 23年3-5GW 24年10GW
储能:21年1MWh,明年百MWh应用。
材料容量:正极22年130 25年180 负极22年320 25年400
体积能量密度:22年280 25年380 磷酸铁锂360
循环寿命:22年3000次,25年10000次。
小圆柱:3-4Ah,循环3000-5000,小动力小储能
中大圆柱:12-15/30/50Ah,循环3000-5000,主力形态,额外增加乘用车、工业储能
小方形:30-40/100Ah,小型储能,循环4000-6000次
大方形:240-280Ah,大储,5000-8000次
9、伽钠能源-聚阴离子
聚阴离子:成本低 循环性好,安全无毒,能量密度偏低,主要是铁基磷酸盐和硫酸盐
负极:生物质硬碳。核心在于调节层和孔结构。
10、西安交大-聚阴离子-氟磷酸盐
特点:充放电平台电压高,能量密度高500wh/kg,结构稳定性好,但F元素流失,采用快速烧结技术。
11、佰思格
现有2000吨产线,23年4000吨。
原料筛选:成本低,产碳率高,灰分含量低
工艺:材料预处理-低温脱水-高温碳化-粉碎造粒-包覆改性-筛分包装
一代:YHC-2,容量280 首效88%,(价格3-5万),NHC-2,容量280,首效88%,(价格5-6万)。比表5-7,压实0.9-1。
二代:NHC-330,容量330,首效90%。比表2-4,压实1-1.15。
三代:NHC-360 容量360-380,首效90%,比表2-4,压实1-1.15。
12、厦门大学-硬碳
日本住友:硬碳30-40美元/kg,酚醛树脂,层间距比较大。
吴羽化学:25-35美元/kg,13年产能1000t
JFE:煤焦油,容量350-410。
贝特瑞:树脂类25-35美元/kg。生物质BHC-400,克容量400,首效85%
原料评价:生物质原料差异性能不稳定,酚醛树脂成本高,沥青基碳结构稳定,可逆容量高。
13、新宙邦-电解液
六氟磷酸钠热稳定性更好,调控电解液添加剂、溶剂循环性能优显著提升。
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