钠离子电池产业化提速 宁德时代、华阳股份等公司量产在即
来源:新材料在线发布时间:2022-10-191470浏览
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上海证券报范雨露 制图
“最近一年，钠离子电池的产业化进展比之前五六年加起来还要快。快得有点出乎意料！”国内某钠离子电池材料上市公司高管日前对上海证券报记者表示，这两年碳酸锂价格飙涨导致锂电池成本居高不下，成本更低的钠离子电池（以下简称“钠电”）获得了包括宁德时代在内的诸多企业合力推动。
安全性更高、成本比锂电低30%至40%，钠电这两大优势吸引了诸多新能源上市公司积极布局。据记者梳理，目前已有宁德时代、华阳股份、传艺科技等公司先后披露其钠电产业化进度，另有振华新材、多氟多、当升科技等上游材料商为行业量产积极“备货”。
业内预测，照此发展速度，明年将成为钠电爆发元年，2024年钠电有望获得10倍以上的指数级增长。“钠电会与磷酸铁锂等技术路线并行发展，空间都很大。”有新能源企业高管说。
上市公司“冲刺”钠电量产
9月30日，华阳股份披露，其全资孙公司山西华钠芯能科技有限责任公司投资建设的钠离子电芯生产线设备安装调试已完成，并已举行出品仪式——这意味着钠离子电池实现了从中试到量产的关键转换。据悉，该钠离子电芯生产线主要生产圆柱钢壳钠离子电芯、方形铝壳钠离子电芯。
“依托中科院物理所及中科海钠研发平台，我们建设了两条钠离子电芯生产线，目前正在进行试生产，量产线的产品准备进行检测认证。”新阳清洁能源有限公司（华阳股份全资子公司）电芯项目负责人王明菊告诉记者，公司研发的产品能量密度已经可以做到120Wh/kg，待产品检测认证做好，内部市场验证完成后便可对外销售。
据悉，该产线可根据市场情况更改工艺生产不同型号钠离子电芯，项目满产后可年产圆柱钢壳电芯4000万只、方形铝壳电芯98万只，总产能1GWh。
更具行业风向标的是宁德时代。去年7月发布了第一代钠离子电池后，宁德时代量产进度悄然提速。
据接近宁德时代的业内人士介绍，宁德时代第一代钠电池有望在明年一季度推出，届时可以完成冬测，加上之前收集的夏季数据，就会有较为完整的钠电池测试数据了。“宁德时代钠离子电芯单体能量密度为160Wh/kg，目标是四轮车，所以需要的研发和验证时间也会更长。”
“跨界”进入钠离子电池赛道后，传艺科技的产业化进程也颇为迅速。公司日前在互动平台表示，其钠离子电池项目各生产设备及装置安装调试进展顺利，已具备中试生产条件即将投产运行。
近期鹏辉能源也宣布，公司已完成小批量的钠电池试产，并送样给下游客户试用。
据统计，目前全球从事钠电商业化的公司已超过20家，其中不乏松下、丰田等巨头公司，同时，国内外已经有数十家企业着手钠电的研究。
对于钠电产业化的预期，王明菊表示，2024年起，钠离子电池将实现大批量生产，逐渐切入A00级电动车和储能等领域。
上游材料商积极“备货”
钠离子电池大规模量产渐行渐近，与上游材料商的积极协同研发与布局密不可分。
“我们钠离子电池正极材料已可以出货，出货量可达1000吨/月，目前正等待客户量产进度推进。”振华新材相关负责人接受记者采访时表示，作为较早布局钠离子电池正极材料领域的公司，其已实现吨级产出并销售。
当升科技9月在投资者互动平台透露，其采用特殊微晶结构前驱体以及材料结构调控解决了钠电池正极材料关键技术瓶颈，并推出了新一代钠电正极材料，目前已完成工艺定型并向国内大客户送样。
“公司的钠离子电池材料已经有几十吨的出货量。”道氏技术日前表示，未来将根据市场需求积极规划产能产量。
不少正极材料商也在积极增资扩产。今年6月，振华新材发布再融资计划，拟募资60亿元用于正极材料生产线建设项目（义龙三期）等，项目建成后，将新增年产10万吨正极材料的生产能力，主要用于生产高镍、中高镍及中镍三元正极材料，并兼容钠离子电池正极材料的生产。9月，七彩化学宣布，将携手美联新材，投资25亿元建设“年产18万吨电池级普鲁士蓝（白）项目”。
作为三元正极材料细分领域的龙头企业，容百科技也开展了钠离子电池正极材料的技术迭代与产线建设。其预测，钠电池正极材料在2023年会实现一个百吨级甚至几百吨级一个月的批量生产，公司规划2023年钠电正极材料产能3.6万吨，2025年产能为10万吨。
不少电解液生产商也在积极跟进钠电材料开发。多氟多日前宣布，公司六氟磷酸钠产品已正常供应市场，目前有近千吨产能。延安必康披露，子公司九九久科技六氟磷酸钠产品自进入中试阶段以来，设备及装置调试顺利，目前已有小批量成品产出。氟化工龙头永太科技也正在进行250吨钠离子电池材料产能建设。
负极材料是钠电大规模商业化的难点与短板。不过贝特瑞、杉杉股份、璞泰来等上市公司正在积极研发。其中，杉杉股份披露，其硬碳石墨复合材料已进入中试阶段。
统计数据显示，当前已有超过60家锂电产业链企业布局钠离子电池正负极材料、电解液等领域，合力推动钠电产业化加速。
三大领域应用前景远大
酸锂大涨后，钠电的性价比优势凸显。
据了解，钠离子电池是一种电化学充电电池，其工作原理与锂离子电池相似，但钠离子电池所使用的电极材料主要是钠盐而不是锂盐。
钠离子电池安全、环保，其原材料不受资源限制，成本低廉。大规模量产之后，钠离子电池成本预计比锂电低30%至40%。
“除了便宜，其重要意义还在于价格稳定。”国内一位钠电正极材料企业负责人介绍，钠电用到的矿产资源储量普遍都比较丰富，适合作为大工业的基础材料，这是钠离子电池最根本的意义。“要做大工业产品，价格必须稳定。”
不过，在钠电产业化初期，钠电还存在能量密度较低的劣势。据悉，钠电池的电芯能量密度为100Wh/kg至160Wh/kg，锂电池中磷酸铁锂电池能量密度为120Wh/kg至200Wh/kg，三元锂电池的电芯单体能量密度更是能达到200Wh/kg至350Wh/kg。基于此，钠电的应用领域主要集中在轻型电动自行车、低速电动车以及小型储能设备等对能量密度需求相对不高的领域。
为什么两轮车会率先使用钠电？据业内人士向记者计算，定价两三千元的电动自行车的电池容量约为半度电，使用磷酸铁锂电池成本为500元，三元材料的更贵，而铅酸电池成本不到200元。厂商没有动力使用锂电池，但铅酸电池又有环保负担，且电池很重。钠电价格比锂电池低很多，又无环保负担，还能给电动自行车带来更好的低温性能和快充性能，两轮车企业会非常欢迎。据华泰电新数据，头部两轮电动车企业均在测试钠离子电池，2023年规划生产100万辆以上。
在四轮车方面，上述人士表示，如果一辆装载30度电、续航200公里的新能源车将锂离子电池换为钠离子电池，成本可以降低1万元左右。这对于售价总计几万元的低续航车型来说降幅可观，对市场具有诱惑力。
另有新能源上市公司高管介绍，为了提高续航能力，一辆车可以同时装载锂离子与钠离子两种电池。如果要做续航能力800公里的高端车型，可以全部装三元锂电池。如果续航300公里以内，则可以只装钠离子电池。如果介于中间，可以两种电池混装。
宁德时代在发布第一代钠离子电池的同时，发布了锂钠混搭电池包，两种电池使用同一个电池系统进行管理。这样既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板，也发挥出了它高功率、低温性能好的优势。
据了解，目前华阳股份推出的钠离子电池产品将在重卡换电领域应用，同时，公司正积极研发煤矿井下用钠离子电池、模块化储能、家用小储能、UPS电源等应用产品。
储能领域将是钠电大展拳脚的天地。有业内人士认为，大型储能系统对用于储能的电池能量密度要求不高，对安全性及经济性要求更高，因此，储能系统将成为钠电落地应用的最重磅场景。不过，该人士也提到，这需要先在两轮车、低续航四轮车等市场中积累足够数据，再应用到储能领域，因为后者对安全性的要求非常高。
中信证券研报预计，到2025年钠离子电池在储能、电动两轮车以及低速电动车三大应用领域潜在总需求达190GWh。
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