当前滚动:2023,钠离子电池元年?
2022-12-09 17:57:38 来源:零碳风云
在锂离子电池巅峰时期,动力电池的另一极钠离子电池正以群雄并起之势进击。
最近一个月,关于钠离子电池的新闻如雨后春笋层出不穷,各企业似乎都在为2023年钠离子电池“元年”做准备。
研究机构指出,目前钠电池产业体系处在商业化初期,应用场景有限,竞争格局还需继续跟踪,相关龙头企业仍然具有先发优势。
(资料图片仅供参考)
1 产业化进度提速12 月 5 日,孚能科技表示,公司钠离子电池产品已处于集中送样阶段,产品性能优异、成本优势明显,目前已满足 A0 级车需求。公司计划 2023 年全面进入钠电池产业化阶段,并已与多家知名两轮车企和乘用车企开展深入合作,目标 2024 年满足 A 级车的需求。
11月29日,中科海钠(阜阳)全球首条GWh级钠离子电池生产线产品下线,标志着阜阳海钠具备了GWh级钠离子电池的规模化生产能力,在产业化发展上迈出了里程碑式的一步。据阜阳市政府公开消息,该项目由中科海纳、三峡能源、三峡资本与安徽阜阳市政府合作,项目总投资5.88亿元,分两期建设,一期1GWh于2022年正式投产。除了二期项目,中科海钠与三峡能源、三峡资本后续还将共同努力推动规划建设30GWh全球先进钠离子规模量产线。
在更早的10月27日,传艺科技举行了隆重的钠离子电池中试线投产仪式,并发布了公司钠离子电池产品,震动了业内。根据传艺钠电公告,其 I 期钠离子电池单体能量密度为 150Wh/kg-160Wh/kg,循环次数不低于 4000 次。
此前,华阳股份宣布,全资孙公司山西华钠投资建设的钠离子电芯生产线,在9月30日正式投运,公司投资建设的钠离子电芯生产线设备安装调试已完成。该项目由华阳股份联合中科海钠共同打造,建成后具备年产4000万只26700圆柱电芯和年产98万只73174204方形电芯的产能。
多氟多方面也表示,其钠离子电池生产研发已取得阶段性突破。多氟多钠离子电池一期将基本形成约1GWH的产能,当前已有小批量成品下线,正在进行各类评测。
此外,鹏辉能源、同兴环保、派能科技、维科技术均表示,正在进行钠离子电池的研发工作。其中,派能科技已于2021年开发出了第一代钠离子电池产品并完成小试。
上个月底在钠离子电池产业链与标准发展论坛上,中国工程院院士陈立泉表示,当前钠离子电池尚处于推广期,随着产业链的完善,技术成熟度的提高和规模效应,钠离子电池的成本有望低于磷酸铁锂电池 20% 以上,为大规模推广钠离子电池创造了有利的条件。
据不完全统计,目前,中科海纳、华阳股份、鹏辉能源、多氟多、孚能科技、传艺科技、维科技术、宁德时代、欣旺达、美联新材已公开宣称最快将在2023年以后形成钠离子电池量产能力。
2 错位竞争钠离子电池由于资源限制程度更低,规模化量产后价格更加低廉,是锂离子电池的有力补充。因此,钠离子电池正在依靠此优势形成与锂离子电池错位竞争。
目前最新的碳酸锂价格已经达到57万元/吨,而金属钠的价格不过2万元/吨。锂矿资源不但少,还集中在南美地区,而钠资源地壳丰富程度是锂矿的400倍,且分布更为均匀,价格更加便宜。
根据相关计算,钠离子电池的最终成本可能比锂离子电池低30-40%。此外,按照目前纯电动汽车的成本构成,动力电池约占整车成本的三分之一。叠加起来,一辆纯电动汽车的成本应该会降低15%左右。所以价格成本,是钠离子电池最大的优势。
同时,钠离子电池还有低温性能好、适合快充、安全稳定等一系列优点。
优势突出但弊端也相当明显,能量密度是钠电池最大的硬伤。
目前三元锂电池的能量密度能达到300Wh/kg,磷酸铁锂电池能达到180 Wh/kg左右,而钠电池能量密度的理论天花板在200 Wh/kg左右,但目前的技术普遍在90-140Wh/kg之间,循环次数1000-4000,仅优于铅酸电池。
与此同时,钠离子电池还有着效率低、放电快等方面的天然劣势,这与新能源车在消费端日益增长的高品质需求不相匹配。
在目前产业化进度下,以目前的技术水平,钠离子电池只能作为锂离子电池的补充,仅适用于低速、续航里程两百公里左右的A00/A0乘用车,以及一些两轮车。
在钠离子电池产业链与标准发展论坛上,中国电池产业研究院院长吴辉公开表态认为,目前钠电池成本并不比锂电池成本低,钠电池产业化发展将在 2025 年之后。吴辉也承认,随着产业化发展,钠电池大规模生产,未来有可能比锂电池便宜,毕竟钠比锂便宜。但针对目前券商提出的,钠电池相对锂电池具有成本优势,吴辉认为,这个只能是在真正产业化之后才能看出。
吴辉认为,钠离子电池最大的问题还是其电池本身循环次数的难以提升,导致它的应用场景相对比较受限。“生产出140Wh/千克的能量密度,循环次数1000-2000区间的,大家都能做出来。但更高的循环次数的钠离子电池,科研机构都还没有解决。”
另外,上游原材料产业链的培养也需要时间,包括工艺改进、制造成本下降等,这些都需要时间。钠离子电池企业现在的方向还是以材料为主,主要集中在小规模生产制造。无论是聚阴离子还是层状氧化物,目前都没有办法在批量化生产中做出实验室的水平。
在钠离子电池领域,目前技术领先的还是那些锂电巨头。
宁德时代第一代钠离子电池的能量密度就做到了160Wh/kg,目前宁德时代钠电池普遍可以满足续航400公里以下的车型需求。其最新的AB电池系统集成技术,实现钠锂混搭,优势互补,提高电池系统的能量密度,使钠离子电池有望扩展到500公里续航车型。这一续航车型会面向65%的市场,应用前景非常广阔。根据宁德时代的时间表,明年将实现钠离子电池的量产。
另一巨头比亚迪也在钠离子电池上早有布局。比亚迪旗下动力电池公司弗迪电池承担钠离子电池的研发、量产任务,目前钠离子电池处于样品验证阶段,比亚迪有可能成为全球第一个将钠离子电池装上汽车的公司。
前不久,有消息称,比亚迪正在路试的纯电微型轿车海鸥,或将率先配备钠电池,预计新车上市时间为 2023 年 2 季度。但对此消息,比亚迪予以否认。
本文来自微信公众号“电池风云”(ID:gh_212420c9f351),作者:大蔚,编辑:凯旋,36氪经授权发布。