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火狐直播:中科院、“宁王”追逐的钠离子电池:风口易起商业化难落
来源:火狐app下载 作者:火狐体育在线 更新于:2024-05-19 08:59:12 阅读: 109

  阅历了曩昔一段时间锂电池概念股的暴升,出资者开端刻不容缓地寻觅下一个风口,因为钠离子电池是最有或许对锂电池构成代替的技能道路,近期在动力电池职业中引发了一波重视热度。

  近期,在中科海纳与江淮集团打造的思皓EX10花仙子上,初次完成了钠离子电池从0到1的路程碑式装车,其实验车正式对外露脸,也让沉寂多时的钠离子电池再一次呈现在聚光灯下。

  其实,除了中科海纳之外,近年来有不少锂电池企业纷繁开端进入钠离子电池。如宁德年代、亿纬锂能、鹏辉动力等本钱商场上的“网红”企业,其间,宁德年代在2021年就发布了钠离子电池相关的技能开展;亿纬锂能和鹏辉动力也都发布了各安闲钠离子电池方面的计划。

  石墨资料的呈现、以及电池技能的不断打破,让钠离子电池自身存在的许多缺点得到改进,功能也逐步挨近磷酸铁锂电池,这也是现在许多锂电池企业纷繁“跨界”进入钠离子电池范畴的原因。

  此外,从更微观的职业视点来看,我国锂资源储量较少,且不断上涨的锂矿价格,很简单让动力电池企业面对原资料“卡脖子”危险,而这样的危险已在这两年如实地呈现在职业每个人面前。因而,这强逼着动力电池厂商考虑电池质料的其他挑选,而易于取得的钠资源也就被归入挑选规划中。

  就此来看,钠离子电池的远景看似很饱满,不过至少从现在来讲,因为能量密度过低一级问题,很难在新动力乘用车上完成大规划商用,现在首要运用场景仍旧是以电动两轮车、A00级车型以及储能为主。

  那么,跟着钠离子电池技能的快速打破,能否处理锂电池质料“卡脖子”的窘境?宁德年代、中科海纳等电池厂商又能否抢占上钠离子电池职业的先发优势?

  比方上一年6月22日,本来做消费电子事务的传艺科技发表建立孙公司传艺钠电,宣告布局钠电池事务,次日便收成涨停。次日到9月26日,不到四个月的时间里,公司股价便从11.7元/股一路飙升至51.15元/股。

  在锂电池厂商中,最早掀起钠离子电池革新的是职业“一哥”宁德年代。早在2021年7月,宁德年代开了一场时长仅有10分钟的钠离子电池发布会,对旗下钠离子电池的研制开展做了介绍,由此其当日股价便上涨了6.05%,市值拉到1.3万亿人民币。

  发布会上,宁德年代宣扬其钠离子电池具有如下功能:电芯单体能量密度高达160Wh/kg,为现在全球最高水平;电池循环寿数能够到达3000次(一般钠离子电池的循环寿数在1000-2000次左右,约为锂离子电池的三分之一)。

  此外,在充电和放电方面,宁德年代也表明自身研制的钠离子电池存在必定的优势。比方在常温下充电到80%电量只需15分钟;零下20℃低温环境下,90%以上的放电坚持率。相比之下,三元锂电池遍及充放电坚持率仅能维持在70%左右的水平,关于北方城市而言能够称得上是电动车“福音”般的存在。

  至于完成途径,宁德年代经过用硬碳作为负极,在更大的层间空间设置了更多的能嵌入钠离子的孔洞,再经过技能手段处理,就能让钠离子四通八达地游离于正负极之间,从而完成15分钟充溢80%电的方针。在正极资料的选用中,宁德年代选用了高克容量的普鲁士白资料,处理了电池循环衰减过快的问题。

  比方亿纬锂能,于上一年12月发布了第一代大圆柱钠离子电池产品,能量密度为135Wh/kg,循环次数到达2500次。依据官方泄漏,亿纬锂能计划到2026年将钠离子电池能量密度提升至140-160Wh/kg,并完成万次循环,本钱能够降到0.2元/Wh的水平。

  再比方鹏辉动力,依据公司储能与动力电池研究院助理院长王康在职业会议上所泄漏,鹏辉动力即将推出6000次循环的钠离子电池量产产品,处理上游原资料的安稳供应后,估计2023年完成量产。

  其他研制的无负极磷酸钒钠电池能量密度超160wh/kg,假如开展顺畅的话,那么鹏辉动力的钠离子电池功能将挨近磷酸铁锂电池,究竟一般来讲磷酸铁锂电池的能量密度也在160-180wh/kg左右。

  在锂电池企业纷繁进入钠离子电池范畴的背面,则是在二者类似的工业结构下,具有规划和技能经历的锂电厂商能够发挥职业经历优势,把在锂电范畴的出产经历沿袭至钠离子电池范畴,加快工业链的建造、投产、爬坡。

  究竟钠离子电池与锂离子电池的作业方式类似,比方钠离子电池的电解液与锂离子电池非常挨近,差异仅是在资料方面有所替换,用钠盐代替了碳酸锂。因而锂离子电池厂商需求在原资料上多下点功夫,就能够凭仗现有的技能储备完成“跨行”。

  当然,参加钠离子电池这场盛宴的不只仅有从锂电池“跨界”而来的同行,也有来自国内科研院所和高等院校的创新式企业。

  比方我国科学院物理研究所陈立泉院士、胡勇胜研究员兴办的中科海纳,现在其钠离子电池在寿数、低温作业、功率都具有必定优势。近来,中科海钠与思皓新动力(江淮轿车和群众汽一起创建车的合资车企)打造的职业首台钠离子电池实验车思皓E10X花仙子揭露露脸,续航能到达251km,现已超越了五菱宏光MINI EV低配版203km的续航。

  各界企业争相布局钠离子电池的另一个原因:在技能的不断晋级下,钠离子电池的功能现已逐步挨近于锂离子电池,为商业化阶段做了杰出衬托。

  由此来看,从宁德年代、亿纬锂能等动力电池厂商,到有中科院做背书的中科海纳,在近两年都把钠离子电池作为研制的要点。

  当然,以现在的状况来看,钠离子电池能否完成大规划的商业运用仍旧有着很大的不确定性,而宁王等许多的企业都在布局钠离子电池,是不是有点为时尚早?

  在元素周期表中,钠和锂是同一种族的相邻元素,具有类似的化学性质。可是,在商业化运用上,钠离子电池却较锂离子电池团聚甚远,在曩昔的二十年间隔不断被摆开。

  在前期,锂离子电池和钠离子电池的研究开展都不太顺畅,直到石墨资料的呈现,让二者在商业化层面的差异真实有所表现。

  因为钠离子的半径比锂离子更大,运用石墨嵌入钠离子的作用远远不如锂离子,使得相同石墨资料的钠离子电池的容量大约只要锂离子电池的非常之一,从而导致了钠离子电池的能量密度比锂离子电池低许多。一般状况下,锂离子电池的能量密度为150-350Wh/kg,而钠离子电池仅有70-200Wh/kg。

  因而,新动力轿车的鼓起,让锂离子电池的商业化开端进入“狂飙”形式,而钠离子电池因为续航才能低,仅能用于一些两轮电动车上。

  尽管地球上锂资源的储量并不少,可是可用于挖掘的锂矿却非常稀缺。全球的锂矿资源简直都集合在“锂三角”(玻利维亚、阿根廷、智利)和澳大利亚区域,超越一半的可开发储量坐落南美,散布在智利和阿根廷等地,而我国的锂资源储量仅占全球的7%左右,其间绝大大都还归于卤水型锂资源,质量低、挖掘难。

  因而,我国的锂资源对外依靠程度较高,超越60%的锂质料需求国外进口。2022年11月份,加拿大毫无预兆地宣告将锂矿收归国有,要求我国三家公司剥离在加拿大要害矿藏公司的出资,也让国内锂电池工业链的企业不得不重视原资料的供应安全。

  与此一起,近年来新动力轿车的蓬勃开展,加大了锂资源的需求量,也让其价格不断攀升,动力电池企业被逼考虑或许成为动力电池原资料的第二挑选。

  上一波提价潮往后,2017-2020年锂电池的首要原资料都迎来了绵长的跌落之路。可是,2020年年底,在方针扶持下新动力轿车开端起量,锂电池工业的上游资源成为被疯抢的方针。以碳酸锂为例,据大宗产品交易网生意社数据显现,在两年内从4.39万元/吨打破60万元/吨,涨幅超越十倍,关于中游企业的压力显而易见。

  在上一年的国际动力电池大会上,广汽集团董事长曾庆洪就曾吐槽:“动力电池占整车本钱的 40%-60%,且还在不断提价,我岂不是在给宁德年代打工?”

  当然,吐槽的一起广汽也没闲着。上一年10月份,广汽集团控股的广汽埃安新动力轿车股份有限公司宣告,因湃电池科技有限公司正式注册建立,总出资109亿元,将展开电池自研自产的工业化建造,以及自主电池的出产制作和出售。

  让自己的客户变成敌人自然是动力电池企业最不乐意看到的工作,下降电池本钱成了燃眉之急,倒逼动力电池企业不得不在钠离子电池的技能打破上不断下功夫。

  除了动力电池职业,与其密切相关的储能职业,钠离子电池也已成为职业公认的开展趋势。

  众所周知,储能技能正在成为许多国家完成碳中和方针的要害技能之一,以及特斯拉、蔚来等新动力车企也把储能作为自身的首要事务,比方特斯拉想用太阳能和储能事务让家庭和车辆变成一个个“虚拟电厂”。

  作为新资料代表的钠离子电池凭仗其安全性、低温安稳性和价格优势,在业界看来在未来有望得到许多国家组织甚至新动力轿车企业的喜爱。现在,钠离子电池仅占储能项目的0.24%,上升的商场空间仍旧宽广。

  总结来看,锂矿价格的暴升、近两年席卷职业的“电池荒”,以及与之而来的供应端“卡脖子”危险,让电池厂商不得不考虑钠离子电池这一代替技能的开展。一起,新式运用的鼓起,让钠离子电池的特性有了用武之地,钠离子电池就这样站在了年代的风口上。

  尽管因为许多原因,钠离子电池上车好像已是箭在弦上,不过仍然要看到,至少现在来说,钠离子电池间隔大规划完成在乘用车的商用还有很长间隔。当然,钠离子电池能否终究走到那一步,也是个未知数。

  首要,从产品自身而言,因为能量密度问题,钠离子电池在短时间内很难对锂离子电池构成实质性应战。

  正如上文所说的,因为钠离子的半径比锂离子要大得多,导致石墨嵌钠的才能远低于嵌锂的才能,构成了钠离子电池内部动力学非常缓慢,终究导致其能量密度远低于锂离子电池。

  从理论上讲,钠离子电池能量密度为70-200Wh/kg,三元锂离子电池为150-350Wh/kg,磷酸铁锂电池则在150-210Wh/kg。能够看出,钠离子电池与锂离子电池在能量密度方面有着显着的差异。

  这也就导致了钠离子电池的首要运用场景仍是在两轮电动车、A00级乘用车等关于续航路程较低要求的车型上。

  比方前文提及的,在中科海纳与江淮集团联合打造的思皓EX10花仙子上,电池容量为25kWh,系统能量密度为120Wh/kg,续航仅仅250多km出面。尽管比神车五菱宏光MINI EV刚200km出面的续航要好,不过现在钠离子电池在新动力轿车的运用场景也只限于A00级其他乘用车。

  再来看看宁德年代发布的钠离子电池,尽管其能量密度能够到达160Wh/kg,但这也仅仅三元锂电池的下限。何况,为了补偿钠离子电池在能量密度上的下风,该电池选用了B电池系统,即把钠电和锂电以必定份额混搭,集成到同一电池系统中,经过BMS算法来进行平衡操控。

  弦外之音,宁德年代的钠离子电池中仍旧需求锂的协助,并且该电池仍然主打储能和两轮电动车运用,并没有将新动力乘用车作为首要方针商场。

  因而,因为钠离子电池在能量密度方面与生俱来的下风,在乘用车商场完成大规划商业运用现在来看还遥不行及。

  其次,尽管锂电池厂商能够将工业经历沿袭至钠离子电池范畴,不过因为电池电极资料改动较大,整个系统一切组件包含电极资料、电解液都需求重构,意味着锂电池厂商假如想要进入钠离子电池,就避免不了大规划的研制投入。

  在正极方面,锂离子电池一般为金属氧化物、磷化物,而现在为了钠离子电池厂商为了保证电池的安稳性,在正极资猜中选用普鲁士蓝逐步成为趋势;在负极资猜中,正如上文中说到的因为石墨储钠较为困难,因而钠离子电池负极资料一般选用有共同孔隙结构的硬碳。

  现在,钠离子电池的正极、负极等原资料没有构成商场规划,大都企业挑选自供,供应链系统没有老练,使得钠离子电池的本钱短期内难以下降。

  此外,尽管近两年来锂矿资源暴升,但现在已较高点有所回落,电池级碳酸锂均价为36.7万元/吨,间隔最高点60万元/吨已跌落不少。

  展望未来,我国科学院院士欧阳明高称,估计本年下半年锂资源价格会进一步回归,或许在35-40万元/吨,下一年或许会呈现产能过剩,往后的价格平衡点会在20万元/吨左右。

  假如说锂资源价格的高涨让动力电池厂商不得不考虑代替计划,那么锂资源价格的回落也削弱钠离子电池的本钱优势。

  根据以上剖析来看,至少在短期内,钠离子电池还难以代替锂离子电池。但关于关于宁德年代、中科海纳等电池厂商来说,钠离子电池或许在它们眼里仍然是一个“金矿”、甚至改动动力电池职业格式的要害筹码。因而,未来钠离子电池职业的烽火,很大约率会烧得越来越旺。

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