当前位置:首页 新闻 产品知识

普及钠电池

特普生科技 特普生科技 2023-07-05 12 200

一、受储能经济性诉求驱动,钠离子电池量产加速

储能在全球能源转型进程中扮演着不可或缺的角色,它与可再生能源的装机相互配合,实现了对传统化石能源装机的全面替代。在新兴的储能技术中,锂离子电池占据着绝对的主导地位,持续保持着高速增长。

图片


各类储能技术优劣势对比
随着锂电池上游原材料价格的上涨,电力储能的投资回报率有所下降。然而,钠离子电池储能技术因其成本优势而正处于适宜发展的时机。以下是几个关键因素:1) 成本下降,2) 倍率性能提升,3) 宽温度范围适应性,4)安全性能提升。
这些因素使得钠离子电池储能技术成为一个备受关注且具有潜力的选项,有望在电力储能领域发展壮大。


图片

各化学体系电池性能对比

未来钠电产业链成熟,材料成本降低,技术迭代提升电池循环寿命,电力储能成本降低,盈利能力改善。


图片

图片


1GWh 层状氧化物型钠离子电池、磷酸铁锂电池电芯成本测算

图片

各类电化学储能全生命周期度电成本对比

二、借鉴高镍三元材料研发思路,钠电循环性能提升可期

由于国内政策限制了三元锂电池在储能领域的应用,导致锂电三元材料厂商对开发钠离子电池正极材料的意愿增强。

在钠离子电池产品的开发过程中,可以参考高镍三元锂离子电池的经验,站在巨人的肩膀上事半功倍。为了提高钠离子电池正极材料的倍率性能和循环稳定性,可以采用一些改性策略,如元素掺杂和表面涂层等,这些策略是从锂离子高镍三元材料中借鉴过来的。通过借鉴锂离子电池的循环改善策略,可以提高钠离子电池的研发效率。

640.png

高镍三元锂电池及钠离子电池循环性能改善策略

辩证看待钠离子半径较大现象,钠离子电池循环潜力无限

虽然钠离子的较大半径在层状氧化物和普鲁士蓝类正极材料中可能导致脱嵌过程中相变和结构坍塌等问题,但这些问题可以通过掺杂改性的方式有效解决。同时,由于钠离子与大部分过渡金属离子半径差异较大,它们不会发生混排现象,这意味着钠离子电池具有更大的循环潜力。

此外,与锂离子电池不同的是,钠离子电池正极材料具有更多样化的元素选择,这为工业应用提供了较大的探索空间。通过掺杂改性的方式,可以同时提升钠离子电池正极材料的比容量、循环稳定性和倍率性能。

因此,钠离子电池在面对钠离子较大半径的挑战时,通过掺杂改性等技术手段,可以有效克服结构坍塌等问题,并发挥出其更高的循环潜力。此外,钠离子电池正极材料具有更多的元素选择和改性空间,为进一步提升性能和适应工业应用提供了更多的机会。

三、从“萌芽期”到“成长期”, 钠离子电池产业链配套逐渐成型

目前,国内外钠离子电池产业链正在不断完善,涉及超过60家企业进行相关布局。海外主要参与者包括英国的FARADION公司、法国的NAIADES计划团体、美国的Natron Energy公司,以及日本的岸田化学、丰田、松下、三菱化学等。然而,海外企业目前主要停留在实验室或小规模试验阶段。

在国内,宁德时代在钠离子电池领域率先发布了第一代产品,并计划通过结构创新的AB电池将钠离子电池应用于新能源汽车。创业公司如中科海钠科技有限公司、浙江钠创新能源有限公司等也在钠离子电池领域取得了突破性进展,2022年实现了千吨级正负极材料、电解液产能和GWh级电芯产能,并凭借技术优势迅速抢占市场份额。传艺科技、华阳股份等转型企业在新能源领域态度坚定,其中传艺科技计划于2023年初投产2GWh的钠离子电池产能,华阳股份与中科海钠合作,计划未来将正负极材料产能扩大至10GWh所需规模。

由于锂电池和钠离子电池的部分生产线是兼容的,产能具有一定的弹性,这为钠离子电池的爆发潜力提供了机会。锂电池正极材料厂商如振华新材、容百科技等也开始布局层状氧化物钠离子电池正极材料,并与电芯厂商合作进行研发,以提高材料的循环寿命,并根据市场需求灵活进行产能切换。六氟磷酸钠可以与六氟磷酸锂产线共用,目前一些锂电解液领域的领头企业主要侧重技术储备,其中多氟多已开始批量出货。锂电池和钠离子电池的产能可以迅速切换,一些锂电企业已经完成了钠离子电池产业化的准备工作。

图片

图片

全球主要钠离子电池制造企业开发现状及产业化布局

四、钠离子电池潜在市场空间广阔,两轮车、储能领域先行

随着锂电池上游原材料价格上涨,钠离子电池产业化正在加速启动。钠离子电池凭借成本优势有望逐渐渗透到两轮电动车和低续航里程A00级乘用车等价格敏感领域,并在对投资回报率要求严格的储能等领域具有吸引力。

尽管钠电池的电池、正极材料和电解液环节与锂电池兼容,而隔膜、铝箔等原材料无需更换,但负极材料的产能扩张仍需要时间。考虑到行业规模和产品认证周期,预计2022年钠电池的产能主要会释放到电动两轮车市场。

随着正极材料循环性能的改善和负极材料产能的投放,规模效应将逐渐显现,预计2023年储能行业的需求将引领钠电池行业的发展。根据钠电池行业的产能规模和未来技术进步的预期,我们对钠电池行业的规模进行了测算。

在新国家标准推行的背景下,电动两轮车的锂电池和钠电池化的长期趋势保持不变。

图片

电动两轮车钠离子电池出货量测算

储能经济性诉求推动钠电发展, 钠电产业链日益完善支撑渗透率加速提升。

图片

储能领域钠离子电池出货量测算

图片

全球首个 1MWh  (兆千瓦时)钠离子电池储能系统

在乘用车端, 钠电池将成为锂电池有效补充, 率先在价格敏感车型进行装机。

图片

A00 级乘用车钠离子电池装机测算

特普生,成立于2011年,是国家高新技术、专精特新企业。主要研制NTC芯片热敏电阻温度传感器储能线束储能CCS集成采集母排储能模组铝巴等温度采集产品系列。一体化研制、一致性品质的特普生,竞争力优势明显:自主研制NTC芯片核心技术及实现医用0.3%精度;专利百项,保留不公开技术2项;为全球新能源产品、大消费品与工业品提供了定制化的温度采集技术。

文章链接:https://www.temp-sen.com/knowledge/672.html,部分素材来源于网络,若有不适,请及时联系我们删除。

Share
返回
上一篇:钠电池技术工艺
下一篇:入门CTR热敏电阻 | 温度传感器之七
相关文章
文章排行榜
回到顶部