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钠电池会否颠覆锂电池主导地位?

作者:卢奇秀 来源:中国能源报 发布时间:2021-06-08 浏览:
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“钴被炒起来了,大家就去搞无钴;镍被炒高了,大家就都不要镍,但锂还在。”近日,宁德时代董事长曾毓群在公司2020年度股东大会上谈及上游原材料涨价问题时,透露了另一重要信息,钠电池技术已成熟,将于7月发布相关产品。

消息一经发布,旋即引发行业热议,我国钠电池产业发展情况如何?是否会重构现在以锂电池为主的市场格局?

重获市场关注

钠电池是一种使用钠离子(Na+)作为电荷载体的可充电电池,主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作,其原理与锂电池相似。

其实,钠电池并非新事物,早在上世纪70年代,钠电池研究几乎与锂电池同步开展,但受制于研究条件等原因,发展一度陷入停滞。同时,锂电池大干快上,迅速实现在电子消费,计算机,通讯网络,电动汽车等领域的全面覆盖。

当前电池原材料价格不断上涨,给正在快速发展的动力电池企业带来巨大压力。数据显示,碳酸锂现货均价89000元/吨左右,较年初上涨约67%;氢氧化锂现货均价为89500元/吨左右,较年初上涨达80%。涨价原因主要是由于电动汽车和储能两大市场快速放量,需求激增。

全球70%左右锂资源集中在南美洲,我国80%的锂资源依靠进口,为破解锂资源“卡脖子”问题,相关企业将目光投向钠电池。据了解,钠电池使用的电极材料主要是钠盐,相较于锂盐而言,储量更丰富,价格更低廉。“氯化钠炒不起来,因为盐很多。”曾毓群表示。

目前,全球约有20家企业致力于钠电池研发,包括英国Faradion,日本岸田化学,美国Natron Energy等公司,以及我国的中科海钠,钠创新能源,星空钠电等。2018年6月,中科海钠推出国内第一辆钠电池低速电动汽车,掀开了钠电池发展的新篇章。

产业化面临稳定性等挑战

“钠电池可以沿用现有锂电池材料,电芯生产工序和生产装备,规模量产没有明显瓶颈。”中国科学院物理研究所研究员胡勇胜向记者表示,钠电池已逐步从实验室走向实用化应用,目前国内在钠电池产品研发制造,标准制定及市场推广应用等方面已走在世界前列,行业即将商业化应用。

那么,未来钠电池是否会颠覆锂电池主导地位?从需求侧来看,市场对动力电池的要求可以分为四个维度,即能够满足更高容量,更快充电速度,更安全和更低成本。据了解,目前钠电池单体能量密度在90-150Wh/Kg,相比磷酸铁锂电池150-180Wh/Kg,三元体系锂离子电池200-280Wh/Kg,还存在较大差距。但同时,钠电池在充放电倍率性能,高低温性能,循环性能等方面不落下风,甚至更具优势。此外,钠离子少用或几乎不用稀有金属,其正极和负极的集流体都可使用廉价的铝箔,能在提升电池安全性的同时,进一步降低成本。

不过,原材料供给成本低,并不意味着钠电池成本更低。“钠电池不是刚推出来就很便宜,目前供应链规模还小,不够成熟,可能比锂电池贵一些。”曾毓群表示,钠电池还需要一个发展过程。

中泰证券研究所有色行业首席谢鸿鹤也指出,钠电池产业化应用还面临一系列问题,包括电解质,电极和电解质界面的稳定性,相关产业配套及废弃电池的可回收性还有待进一步研究解决。

定位“高安全储能电池”

在业内人士看来,锂离子电池仍是未来新能源车动力电池主流技术路线。

“全球锂资源储量能满足新能源汽车发展需求,同时锂离子电池性能更优异。”谢鸿鹤认为,钠电池未来应用场景或将集中在储能,低速新能源汽车,小动力领域,不能完全替代锂电池在新能源汽车中的应用。

胡勇胜进一步介绍,钠电池产品将主要应用于150Wh/kg以下场景,提供宽温区,更安全,更高倍率,更低成本的储能电池,可以作为有益的补充,支撑和保障锂电池发展,在一定程度上缓解因锂资源短缺而引发的储能电池发展受限问题,并逐步替代铅酸电池。在他看来,目前钠电池定位是作为最具经济性的高安全储能电池,预计规模化后可以达到铅酸电池的价格,锂电池的性能。

值得一提的是,国家发改委,国家能源局近日联合印发的《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》指出,要坚持储能技术多元化,加快飞轮储能,钠电池等技术开展规模化试验示范。这也是钠电池首次写入国家层面发展规划,获政策“力挺”。

关键字:钠电池

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