鈉離子電池“高光之年”到來?新能源汽車開啟2.0時代
2024年1月4日,比亞迪(徐州)鈉離子電池項目開工,總投資100億元,主要生產鈉離子電池電芯以及PACK等相關配套產品,計劃年產能30GWh。
2023年12月27、28日,兩款搭載鈉離子電池的A00級車型正式下線,分別為中科海鈉與江淮釔為合作的花仙子、孚能科技與江鈴集團合作的江鈴易至EV3,是鈉電池在新能源汽車應用市場的重要突破,標志著鈉電池產業化運用的里程碑成果。
2024年1月5日,鈉離子電池迎來了屬于自己的“高光時刻”,來自中國的新能源汽車品牌江淮釔為在安徽安慶正式向用戶批量交付全球首款鈉電池車,標志著鈉離子電池產業化邁出最重要的一步。
鈉離子電池在汽車圈并非新事物,在很多人看來,新能源汽車價格下探的最佳手段,就是換裝鈉離子電池。過去兩年中,全球鋰資源的持續緊缺與價格高企,讓鈉離子電池作為一種鋰電的替代選擇,快速收割了一波市場熱度。
鈉離子電池的最大優勢
兩個關鍵詞:便宜、穩定
便宜
鈉和鋰同為礦產資源,卻存在天壤之別。鈉是地球上最豐富的元素之一,在海水中含量高達1.08%,而鋰在海水中含量只有0.0017%。同時,鈉離子電池正極不需要使用稀有貴金屬如鈷、鎳等,制備相對簡單,開采成本便宜。在國際市場上每噸價格只有200美元左右,而鋰每噸價格高達1萬美元左右。再加上我國鋰資源的對外依賴度還非常高,外界將鈉離子電池看作是降低電池制造成本重要突破,是踐行可持續發展的重要選擇。
耐熱又抗凍
鈉離子電池的優勢不只有成本,其在高溫環境下能表現出較好的穩定性。很多購買純電動車的用戶最怕的就是電池起火,而鋰離子電池保障電池安全幾乎全靠外部物理結構,即通過阻斷的方式防止熱失控。鈉離子電池則不同,良好的穩定性是其先天基因,若在此基礎上再加上一道“鎧甲”,無異于上了雙重保險,理論上能在更大程度上告別熱失控。
低溫穩定性是鈉離子電池另一大優勢之一。南方純電動車滿街跑,東北用戶談電色變,根源正是動力電池的抗寒能力弱。一款純電動車明明標注著續航400km,但如遇零下天氣續航里程就會大打”折扣“。據孚能科技公布的數據,旗下第一代鈉離子電池在-20℃的環境下,仍有90%以上的放電保持率。這樣來看,鈉離子電池很有可能成為純電動車攻堅寒冷地區的有力武器。
鈉離子電池的這些優勢表明,其在產品屬性的終極目標上是具有絕對優勢的,這也是眾多企業一直布局鈉離子電池的原因。不過,鈉離子電池能力存在一定局限性。
局限性
鈉體積比容量低于鋰,意味著同樣容量的鈉需要更大體積和重量。
鈉化學活性高于鋰,意味著需要更穩定和耐久的正負極材料和隔膜。
目前,鈉還沒有成熟和統一的標準化系統和產業鏈,因而其大規模應用仍面臨一些挑戰。
鈉離子電池國內產業布局 ? ?
但值得注意的是,許多企業和研究機構已經在積極布局鈉離子電池產業。例如,一些國內的企業已經開始建設大規模的鈉離子電池生產線,而一些研究機構也在探索更高效的生產工藝和新型材料。
國內部分企業鈉離子電池布局:
寧德時代 | 開發出第一代商業鈉離子電池,預計2023年將形成基本產業鏈。 |
中科海鈉 | 1、與三峽能源合作,共同建設全球首條鈉離子電池規模化量產線。規劃產能5GWh,分兩期建設, 一期1GWh將于2022年正式投產。 2、與華陽股份合作,共建年產能2000噸(~0.8GWh)的鈉離子正/負極材料生產線(2021), 2022年投產,并于2023年擴產至10GWh。 |
鈉創新能源 | 1、預計2022年年產8萬噸鐵酸鈉正極材料生產線投產,由浙江醫藥投資15億建立(持股40%) 2、Pre-A輪融資,著手萬噸級鐵酸鈉基正極材料及其電解液的生產。 |
鵬輝能源 | 進入鈉離子電池中試階段。 |
欣旺達 | 擁有鈉離子電池補鈉、鈉離子電池及制備的多項專利,與南開大學合作設立院士工作站。目前暫未量 產鈉離子電池。 |
星空鈉電 | 2019年進入量產,推出世界首條鈉離子電池生產線。 |
ST猛獅 | 21年H1半年報披露已完成交付小批量18650圓柱鈉離子電芯,即將合作大批量生產。 |
眾鈉能源 | 2021年開發出全球第一款硫酸鐵鈉電池,第一代量產產品將于2022年年內啟動交付。 |
漢行科技 | 研發出高性能普魯士藍正極材料和煤基碳負極材料。 |
鈉離子電池及儲能行業主要政策一覽
政策支持也是推動鈉離子電池行業發展的重要因素。
頒布時間 | 政策 | 核心要點 |
2016.5 | 《國家創新驅動展戰略綱要》 | 加快核能、太陽能、風能、生物質能等清潔能源和新能源技術開發、裝備研制及大規模應用,攻克大規模供需互動、儲能和并網關鍵技術。 |
2016.6 | 《中國制造2025-能源裝備實施方案》 | 開展能源互聯網核心裝備(包括面向多能流的能源交換與路由、儲能、能氣轉換等裝置)技術攻關。 |
2017.1 | 《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》 | 未來10年內分兩個階段推進相關工作,第一階段實現儲能由研發示范向商業化初期過渡:第二階段實現商業化初期向規模化發展轉變。 |
2018.2 | 《關于提升電力系統調節能力的指導意見》 | 在調峰調頻需求較大、棄風棄光突出的地區,結合電力系統輔助服務市場建設進度,建設一批裝機容量1萬千瓦以上的集中式新型儲能電站,在“三北地區部署5個百兆瓦級電化學儲能電站示范工程開展在風電、光伏發電項目配套建設儲能設施的試點工作。敲勵分布式儲能應用。 |
2019.1 | 南方電網《電網公司關于促進電化學儲能發展的指導意見》 | 文中要求把握儲能發展的重大機遇,將儲能作為推動發展、解決問題的重要手段,密切跟蹤儲能技術發展,積極推動儲能多方應用。 |
2019.6 | 國家教育部等《儲能技術專業學科發展行動計劃(2020-2024)》 | 要求加快培養儲能領域高層次人才,增強產業關鍵核心技術攻關和自主創新能力,推動儲能產業高質量發展。 |
2019.7 | 國家能源局等《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見(2019-2020年行動計劃)》 | 要求加強對先進儲能技術的研究,使得我國儲能技術在未來5~10年甚至更長時期內處于國際領先水平。計劃從儲能技術研發指導到儲能安全標準建設等6個方面做出要求,首次提出要規范化電網側儲能發展,研究項目投資回收機制。 |
2020.1 | 國家能源局《關于加強儲能標準化工作的實施方案》 | 要求積極推進儲能標準制定,鼓勵新興儲能技術和應用的標準化研究工作。 |
2020.1 | 《儲能技術專業學科發展行動計劃(2020-2024年)》展行動計劃(2020-2024年)》 | 增設若干儲能技術本科專業、二級學科和交務叉學科,儲能技術人才培養專業學科體系日趨完備,本碩博人才培養結構規模和空間布局科學合理,推動建設若干儲能技術學院(研究院),建設一批儲能技術產教融合創新平臺,推動儲能技術關鍵環節研究達到國際領先水平,形成一批重點技術規范和標準,有效推動能源革命和能源互聯網發展。 |
2020.2 | 國家電網《公司2020年重點工作任務的通 知》 | 要求推進源網荷儲協同互動,提升負荷調控能力,深化新一代電力調度專業應用,發揮好風光儲輸等已建成示范工程的科技引領作用。 |
2020.3 | 國家標準化管理委員會《2020年全國標準化 工作要點》 | 文件中提到,將推動新能源并網發電、電力儲能、電力需求側管理等重要標準的制定。 |
2020.4 | 國家能源局《關于做好可再生能源發展“十四 五”規劃編制工作有關事項的通知》 | 文件指出,優先開發分布式可再生資源,大力推進分布式可再生電力在用戶側就近利用,結合儲能、氫能等新技術,提升可再生能源在區域能源供應中的比重。 |
2020.5 | 國家能源局《關于建立健全清潔能源消納長 效機制的指導意見(征求意見稿)》 | 要求加快形成有利于清潔能源消納的電力市場機制、全面提升電力系統調節能力和著力推動清潔能源消納模式創新,鼓勵推動或參與電儲能建設,以促進清潔能源高質量發展 |
2021.1 | 工信部《關于在我國大力發展鈉離子電池的提 案的答復》 | 答復中表示,鋰離子電池、鈉離子電池等新型電池作為推動新能源產業發展的壓艙石,是支撐新能源在電力、交通、工業、通信、建筑、軍事等領域廣泛應用的重要基礎,也是實現碳達峰、碳中和目標的關鍵支撐之一。 |
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