宁德时代@@钠离子电池@@@@预计@@2023年@@产业化@@ 分别适用电动汽车@@和储能@@

文章来源@@:澎湃金博宝娱乐@@@@

近日@@@@,国内动力电池龙头宁德时代@@新能源有限公司@@(以下简称@@“宁德时代@@”)在@@互动平台上回答投资者提问时称@@,正致力推进钠离子电池@@@@在@@@@2023年@@实现产业化@@。9月@@16日@@,澎湃金博宝娱乐@@@@ 记者从知情人士处了解到@@,所谓钠离子电池@@@@的@@产业化@@,不仅包括@@电池的@@量产@@,还包括@@上游产业链的@@建成@@。

而在@@宁德时代@@预计于明年@@投产的@@钠离子电池@@@@中@@,既有用于电动汽车@@的@@钠离子动力电池@@,也有用于储能电站的@@钠离子储能电池@@。

据了解@@,钠离子电池@@@@是一种依靠钠离子在@@正负极间移动来完成充放电的@@二次电池@@,其电池工作原理与锂离子电池@@相似@@。充电时@@,钠离子从正极脱出@@,经过电解质嵌入负极@@;放电时相反@@。

在@@全球范围内@@,钠离子电池@@@@技术@@的@@研究可追溯到上世纪@@@@70年@@代@@,甚至略早于锂离子电池@@@@,但在@@@@20世纪@@90年@@代@@,锂离子电池@@由于其更优异的@@性能成功商业化@@。钠离子电池@@@@的@@发展一度沉寂@@,2010年@@以来@@,伴随着锂资源的@@紧缺@@、锂离子电池@@的@@安全问题@@,钠离子电池@@@@又再度登上舞台@@。

2021年@@7月@@29日@@,宁德时代@@发布了其第一代钠离子电池@@@@@@,据公司在@@发布会中介绍@@,电池电芯单体能量密度达到@@160Wh/kg;常温下充电@@15分钟@@,电量可达@@80%-20°C低@@温环境中@@,也拥有@@90%以上@@的@@放电保持率@@;系统集成效率可达@@80%以上@@。宁德时代@@表示@@,第二代钠离子电池@@@@电芯单体能量密度将突破@@200Wh/kg。

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澎湃金博宝娱乐@@@@ 记者从多位业内人士处了解到@@,跟锂离子电池@@相比@@,在@@能量密度方面@@,钠离子电池@@@@并不太占优势@@,目前@@三元@@锂电池的@@电芯单体能量密度能达到@@200—350 Wh /kg,但钠离子电池@@@@在@@低@@温性能@@、快充@@、安全性方面理论上更为优异@@。

而钠离子电池@@@@的@@突出优势更表现在@@原料成本方面@@。钠元@@素在@@地壳元@@素含量中排名第六@@,相对于稀缺的@@锂资源@@,可谓丰富@@。国内电池用碳酸锂平均价格从@@2020年@@的@@约@@4万元@@@@/吨@@涨至目前@@的@@约@@50万元@@@@/吨@@,而工业碳酸钠的@@平均价格常年@@处于@@3000元@@/吨@@以内的@@水平@@。

此外@@,钠离子电池@@@@正负极集流体可用铝箔@@,而由于铝制集流体在@@低@@电位下易与锂发生合金反应@@,因此锂离子电池@@的@@负极只能用价格更昂贵的@@铜箔@@。

中国化学与物理电源协会秘书长刘彦龙在@@接受澎湃金博宝娱乐@@@@@@ 记者采访时称@@,从理论上而言@@,钠离子电池@@@@相较于锂离子@@电池材料成本能够下降约@@30%左右@@。

而在@@制造工艺方面@@,宁德时代@@表示@@,钠离子电池@@@@可以实现与锂离子电池@@生产设备@@@@、工艺兼容@@,产线可进行快速切换@@,完成产能快速布局@@。在@@电池系统集成方面@@,宁德时代@@开发了@@AB电池解决方案@@,可实现钠离子电池@@@@与锂离子电池@@的@@集成混合共用@@。

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负极硬碳@@材料或@@率先产业化@@

不过@@,刘彦龙对澎湃金博宝娱乐@@@@@@ 记者表示@@,“目前@@钠离子电池@@@@的@@各种材料主要以各研发企业自主开发为主@@,实际成本仍然比锂离子电池@@高@@,需要产业化发展@@,降低@@配套材料的@@制造成本@@。”

在@@业内人士看来@@,钠离子电池@@@@对电池的@@正负极材料@@、电解液材料提出了更高的@@要求@@,这也成为其产业化迟迟未能实现的@@原因@@。

国内资讯公司@@DeepTech的@@报告指出@@,一方面@@,相较于锂离子@@,钠离子质量和半径更大@@,离子扩散速率较低@@@@,反映在@@电池性能上@@,电池的@@理论容量和反应动力学特征较为逊色@@,需要正极材料的@@改性实现@@。目前@@,层状氧化物@@、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类化合物是钠离子正极材料的@@三种主要发展方向@@。

另一方面@@@@,尽管钠离子电池@@@@内阻较大@@,短路时瞬间放热量较锂离子电池@@少@@,温升较低@@@@,在@@安全性方面有先天优势@@。但钠离子电解液易燃@@,负极钠枝晶生长容易导致短路@@,这些安全问题需要由负极材料和电解液材料予以解决@@。目前@@钠离子电池@@@@的@@负极材料主要有无定形碳@@(硬碳@@,软碳@@)、合金类@@、过渡金属氧化物等@@。

在@@钠离子电池@@@@的@@材料选用上@@,据宁德时代@@研究院副院长黄起森博士此前介绍@@,宁德时代@@采用了克容量较高的@@普鲁士白材料@@(普鲁士白属于普鲁士蓝类化合物中的@@一种@@,由于钠含量高而呈现白色@@,称为普鲁士白@@)作为正极材料@@,对材料体相结构进行电荷重排@@,解决了普鲁士白在@@循环过程中容量快速衰减这一难题@@。在@@负极材料方面@@,宁德时代@@开发了@@具有独特孔隙结构的@@硬碳@@材料@@,其具有克容量高@@、易脱嵌@@、优循环的@@特性@@。

电解液方面@@,宁德时代@@表示@@,其开发了适配正极负极材料的@@新型独特电解液体系@@,在@@制造工艺方面可以与目前@@的@@锂离子电池@@制造工艺和设备@@相兼容@@。

但这些材料的@@规模化制备@@目前@@仍然面临不小挑战@@。以正极的@@普鲁士蓝材料为例@@,DeepTech的@@报告指出@@,目前@@普鲁士蓝材料通常以共沉淀法制备@@@@,在@@实现规模化制备@@前@@,需要解决这一制备@@方法带来的@@结晶水和结构缺陷@@、生产效率低@@下的@@问题@@。

而据中金公司分析@@,负极的@@硬碳@@材料更有望率先实现产业化突围@@。硬碳@@是一种即使在@@@@2800摄氏度高温以上@@也难以石墨化的@@碳@@。但硬碳@@材料也存在@@首次库伦效率@@(量化锂电池负极材料的@@一个性能指标@@,即电池在@@首次充放电循环中放电容量与充电容量的@@比值@@)低@@、长循环稳定性不高和压实密度低@@的@@问题@@。低@@库伦效率将严重影响电池容量@@,需要通过结构设计@@、阳离子掺杂@@、表面功能化和预钠化等手段予以改善@@。

钠离子电池@@@@于宁德时代@@的@@意义何在@@@@?

9月@@16日@@A股收盘时@@,宁德时代@@股价报收@@410.00元@@,跌@@1.05%,市值为@@10005亿元@@@@,当日@@其市值一度跌@@破万亿红线@@。而自@@8月@@24日@@至目前@@的@@@@16个交易日@@@@,宁德时代@@的@@股价处于单边下行状态@@,股价由@@524元@@每股一路跌@@至目前@@水平@@,跌@@幅达@@21.8%,市值蒸发约@@3400亿元@@@@。

在@@业内人士看来@@,从时间线来看@@,宁德时代@@股价的@@大幅下跌@@与美国联邦政府@@8月@@中旬通过的@@@@《通货膨胀削减法案@@》不无关系@@。

根据该法案@@,购买电动汽车@@的@@美国消费者可享受@@7500美元@@的@@新税收抵免@@,但必须满足相关条件@@,包括@@50%的@@关键电池材料部件必须在@@美国或@@与美国签订自由贸易协定的@@国家生产@@,2024年@@至@@2029年@@每年@@递增@@10%,直至@@100%;电池中必须至少有@@40%的@@关键矿物原料在@@美国或@@与美国签订自由贸易协定的@@国家开采或@@提炼@@,2024年@@至@@2029年@@每年@@递增@@10%,直至@@80%。

不仅如此@@,根据这一法案@@,电动汽车@@电池制造商在@@美国生产电池@@,可获得每千瓦时电池@@35美元@@的@@税收抵免@@,而电池模块生产商还将获得每千瓦时电池@@10美元@@的@@税收抵免@@。

对宁德时代@@为首的@@国内动力电池厂商而言@@,这一政策一方面@@意味着美国的@@电动汽车@@市场空间@@大幅缩减@@,另一方面@@@@,其未来将或@@面对美国本土建厂的@@动力电池厂商在@@电池成本上的@@竞争压力@@。

而在@@国内的@@动力电池市场@@,宁德时代@@继续面对着竞争对手的@@围堵@@。中国动力电池产业创新联盟发布的@@@@8月@@国内动力电池装机数据显示@@,宁德时代@@、比亚迪@@、中创新航分列前三@@,其中@@,宁德时代@@装机量为@@12.99GWh,占比@@46.8%;比亚迪@@装机量为@@6.08GWh,占比@@21.9%。

但在@@@@磷酸铁锂电池装机量上@@,宁德时代@@的@@绝对优势已不再明显@@。8月@@,宁德时代@@的@@磷酸铁锂电池装机量为@@7.34GWh,占比@@42.65%,比亚迪@@装机量则为@@6.05GWh,占比@@35.18%。7月@@,比亚迪@@一度以@@6.01GWh的@@装机量@@、41.9%的@@市场占比@@超越宁德时代@@位列第一@@。

不少业内人士指出@@,在@@电动汽车@@领域@@,从技术@@角度看@@,钠离子电池@@@@是锂离子电池@@的@@补充@@,并不能彻底改变电动汽车@@电池的@@发展方向@@,但对目前@@的@@市场格局会形成一定冲击@@。在@@3—5万元@@@@的@@微型纯电汽车领域@@,钠离子电池@@@@会具有较大的@@市场前景@@。

不仅如此@@,在@@以碳酸锂为代表的@@锂离子电池@@上游原料价格飙涨的@@情况下@@,宁德时代@@推进钠离子电池@@@@的@@产业化@@,在@@某种意义上@@,能够给锂离子电池@@上游原料供应商发出信号@@,未来锂电池原料的@@需求增长或@@许会放缓@@,从而平稳甚至拉低@@锂电池原料价格@@。

此外@@,以钠离子电池@@@@的@@综合性能来看@@,相较于电动汽车@@@@,其更适合的@@场景或@@许是储能@@。

在@@上周于杭州召开的@@第十二届中国国际储能大会上@@,中国化学与物理电源行业协会发布的@@@@《2022年@@中国储能产业创新发展白皮书@@》中指出@@,“钠离子电池@@@@在@@能量密度上与磷酸铁锂电池有重叠的@@区间@@,充电快@@、宽温域@@、环境友好和高安全性@@,使得钠离子电池@@@@能够更好地胜任大规模储能的@@应用@@。”2021年@@6月@@28日@@,中科海纳打造的@@全球首套@@1MWh的@@钠离子电池@@@@储能系统已在@@太原正式投入运营@@。

今年@@@@6月@@底@@,国家能源局发布@@《防止电力生产事故的@@二十五项重点要求@@(2022年@@版@@)(征求意见稿@@)》,文件提出@@,“中大型电化学储能电站不得选用三元@@锂电池@@、钠硫电池@@,不宜选用梯次利用动力电池@@;选用梯次利用动力电池时@@,应进行一致性筛选并结合溯源数据进行安全评估@@。”

这意味着在@@与锂离子储能电池竞争时@@,钠离子储能电池也获得了更多政策空间@@@@。

随着国家相关支持政策的@@密切出台@@,储能容量电费试点及现货市场交易试点的@@开展@@,可再生能源配储能及共享储能项目建设的@@推进@@,储能市场在@@国内方兴未艾@@。这也成为宁德时代@@在@@电动汽车@@外的@@业收入达到@@127.3亿元@@@@,占营业收入的@@@@11.3%,储能系统收入同比增长@@171.41%。