中國儲能網(wǎng)訊：產(chǎn)業(yè)界對鈉離子電池充滿期待。
9月30日，華陽集團與中科海鈉聯(lián)合打造的全球首批量產(chǎn)達1GWh鈉離子電芯生產(chǎn)線投運。
鈉離子被視為繼鋰離子電池以來，最被看好的電化學儲能路線之一。盡管當前鈉電池在儲能的真實運用狀況并沒有特別明朗，但產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)布局加速、資本界大力追捧。
鈉電受資本追捧 產(chǎn)業(yè)布局加速
包括寧德時代等在內(nèi)的布局鈉電的企業(yè)不斷釋放出其最新動態(tài)，產(chǎn)業(yè)界對此充滿期待。
鈉離子電池被看好主要有三方面的原因，一是鋰礦作為貴金屬礦產(chǎn)儲量有限，再加上疫情、全球政治等因素影響導致的鋰價猛漲。鈉電作為鋰電的“備胎”逐漸進入人們視野。
二是作為新能源體系中最重要的原材料，過于單一的供應會對市場及行業(yè)的發(fā)展帶來隱患，從近年來多家國內(nèi)鋰離子電池廠商和汽車廠商在海外“搶鋰”就可見一斑，因此不少企業(yè)開始提前布局。
三是高速膨脹的儲能需求，而市場上鋰離子電池供不應求的情況仍在加劇。行業(yè)人士就曾對高工儲能表示，如果鋰電池一直供不應求，儲能行業(yè)只能另尋“出路”。
在這種背景下，鈉離子電池自然而然迅速脫穎而出，不僅得到了產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)注，更得到資本的青睞。
據(jù)高工儲能不完全統(tǒng)計，自2020年以來，包括寧德時代、中科海鈉、鵬輝能源 、欣旺達、巨灣技研、精工電子等38家布局鈉離子的企業(yè)獲得了不同程度的融資。
目前國內(nèi)布局鈉離子電池總體可以分為兩大類，一類是創(chuàng)業(yè)公司，以中科海鈉、鈉創(chuàng)新能源、眾鈉能源等為主，另一類則是長期從事鋰離子電池及上游原料生產(chǎn)的老牌供應商，以寧德時代、鵬輝能源、欣旺達、容百科技等為代表。
在鈉電池的市場動態(tài)上，不得不提寧德時代。其在去年7月發(fā)布了第一代鈉離子電池，并在同年8月取得了包括正極極片、負極極片、隔離膜及電解液在內(nèi)的鈉離子電池專利。其160Wh/kg 的能量密度號稱當前世界最高。
而創(chuàng)業(yè)公司中科海鈉也備受矚目。它是問世時間最早的一批鈉離子電池創(chuàng)業(yè)項目，成立于2017年2月，經(jīng)過多輪融資和入股，目前中科海鈉的注冊資本已經(jīng)增加至3094.995萬元人民幣，相關(guān)消息顯示，中科海鈉目前的估值已經(jīng)超過了50億元。
中科海鈉將自己定位為一個鈉離子電池的全能供應商，在正極、負極、電解液、電池pack生產(chǎn)等方面都進行了布局，一旦產(chǎn)能釋放，將會是鈉電領(lǐng)域不容忽視的一股力量。
自2016年開始創(chuàng)業(yè)的眾鈉能源，圍繞聚陰離子技術(shù)路線，進行鈉電正負極材料和電化學體系研發(fā)，尤其是近兩年來，團隊采用了自主開發(fā)的鈉電電極界面控制技術(shù)以及獨特的電解液融合技術(shù)，已在實驗室向能量密度≥160Wh/kg、循環(huán)性能≥13000圈的性能指標發(fā)起沖擊。其已在鎮(zhèn)江新區(qū)謀劃落地首條硫酸鐵鈉萬噸級正極材料量產(chǎn)基地，并計劃于2023年年內(nèi)建成與之配套的2GWh電芯產(chǎn)線。
而2018年成立的鈉創(chuàng)新能源，主要業(yè)務則集中在鈉離子電池的正極材料及電解液的研發(fā)生產(chǎn)方面，并計劃在今年實現(xiàn)3000噸正極材料和5000噸電解液的投產(chǎn)，并在未來的3-5年內(nèi)，分期建設(shè)8萬噸正極材料和配套電解液生產(chǎn)線，這樣“儲備”也讓其備受資本青睞。
鈉電有望與鋰電儲能領(lǐng)域“共舞”
業(yè)內(nèi)人士認為，鈉電被儲能業(yè)界看好的原因主要來自鈉電本身和與當前儲能政策及標準的適配性。
一方面源于鈉電自身的優(yōu)勢。相較于鋰電池，鈉電池成本優(yōu)勢顯著，尤其在鋰價高位震蕩時，有望加速滲透。此外，鈉離子電池與鋰離子電池工作原理相同，可與鋰電池共用產(chǎn)線。盡管目前電池企業(yè)正忙于為動力和儲能領(lǐng)域趕產(chǎn)能，并無多余產(chǎn)線給鈉電來發(fā)展。但這也是一個讓更多企業(yè)不愿在鈉電研究或者儲備方面掉隊的“理由”。
另一方面則是由于電化學儲能的市場政策為鈉離子電池的發(fā)展送來了東風。
鈉離子電池的理論成本更低，工作溫度更寬，性能與儲能環(huán)境更為匹配。其能在-20℃下容量保持率大于88%，這意味著相較于鋰離子電池，鈉離子電池能有效解決高寒地區(qū)儲能電站效率低下的問題。
而鈉離子電池性能與現(xiàn)行的儲能系統(tǒng)標準的要求有更高的適配性。通常，大型儲能系統(tǒng)對用于儲能的電池能量密度要求不高，但對安全性及經(jīng)濟性要求更高，因此，儲能系統(tǒng)或?qū)⒊蔀殁c電池落地應用的重要場景。
此外，由于鈉離子電池本身具有的寬溫區(qū)特性，使得以鈉離子電池為基礎(chǔ)構(gòu)建的儲能系統(tǒng)能夠適應不同緯度地區(qū)的氣候條件，有效提高分布式電源滲透率，提升配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。
不過，由于鈉離子電池正極材料的不確定性，目前的試驗生產(chǎn)成本非常高。加之鈉離子電池處于發(fā)展初期，設(shè)備工藝不成熟、生產(chǎn)設(shè)備不完善、產(chǎn)業(yè)鏈不完善，成本目前預計0.8-0.9元/Wh以上，相比鋰電池尚不具備性價比優(yōu)勢。
另外一個值得關(guān)注的點是，鋰離子電池已經(jīng)在通過CTP、CTC技術(shù)取消電池pack來降低電池成本了，這一技術(shù)同樣可以應用在儲能電站中，來降低儲能系統(tǒng)的建設(shè)成本。再加上成熟的鋰離子電池成熟的產(chǎn)品體系和性能，以及鈉離子電池還沒量產(chǎn)的市場狀態(tài)，現(xiàn)階段下游客戶似乎沒有主動選擇鈉離子電池的市場動力。
總的來說，鈉離子電池量產(chǎn)在即，但應用層面，尤其是在儲能行業(yè)的應用，仍是一個需要持續(xù)努力的目標。
行業(yè)預測，鈉電池在量產(chǎn)之后最可能首先被應用于兩輪車等領(lǐng)域替代鉛酸電池。但隨著產(chǎn)業(yè)鏈的完善，規(guī)模效應顯現(xiàn)，技術(shù)趨于成熟，鈉電進入發(fā)展期和成熟期后，有望與鋰電在儲能領(lǐng)域“共舞”。
鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)梳理（部分）
寧德時代：
主推普魯士白正極，2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈；同時布局層狀氧化物，雙路線布局鞏固電池龍頭地位。
寧德時代第一代鈉離子電池實現(xiàn)電芯單體能量密度高達160Wh/kg（全球最高）；常溫下充電15分鐘，電量可達80%以上；在-20°C低溫環(huán)境中，也擁有90%以上的放電保持率；系統(tǒng)集成效率可達80%以上；熱穩(wěn)定性遠超國家強標的安全要求。第二代鈉離子電池預計單體能量密度超200Wh/kg。
在正極材料方面，寧德時代第一代鈉電池采用了克容量較高的錳鐵普魯士白材料（160mAh/g）；在負極材料方面，公司開發(fā)了讓鈉離子快速通行，同時具有獨特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料（350mAh/g）。在電解液方面，寧德時代同時開發(fā)適配正負極材料的新型獨特電解液。在系統(tǒng)創(chuàng)新方面，寧德時代開發(fā)了AB電池系統(tǒng)解決方案，彌補了鈉電現(xiàn)階段能量密度短板，同時發(fā)揮其高功率、低溫性能好的優(yōu)勢。
寧德時代鈉離子電池定位高端產(chǎn)品，因此預計后續(xù)會加大布局層狀氧化物體系（鐵錳鎳銅鋅基體系），來主打動力型鈉電產(chǎn)品，其產(chǎn)業(yè)化進度更容易，體系比較成熟。公司目前普魯士白與容百科技合作，層狀氧化物與振華新材、容百科技、鈉創(chuàng)新能源等合作，雙路線布局穩(wěn)固電池龍頭地位。
華陽股份：
公司持有中科海鈉7.75%股份，為第二大股東， 選取銅錳鐵鈉層狀氧化物和軟碳負極，共建年產(chǎn)2000噸鈉離子電池正負極產(chǎn)線，1GWh電芯產(chǎn)線及1GWh Pack產(chǎn)線用于低速電動車動力電池及國家智能電網(wǎng)用儲能電池。Pack產(chǎn)線已通過可研評審，預計年底竣工，電芯產(chǎn)線預計九月份投入生產(chǎn)。同時共同建設(shè)全球首個1MWh鈉離子電池光伏儲能系統(tǒng)。
華陽股份同梧樹資本擬共建產(chǎn)業(yè)基金投資多氟多六氟磷酸鈉電解液公司，在上游原材料、電池、電解液方面達成強強聯(lián)合，共筑新能源產(chǎn)業(yè)鏈，同時表露意愿投資電解液成膜添加劑(VC/FEC）、成立研究院等合作項目。
鵬輝能源：
眾鈉能源采用自主研發(fā)的磷酸鹽類鈉正極與硬碳體系負極，目前圓柱電池樣品已做出，生產(chǎn)設(shè)備可以與生產(chǎn)圓柱電池的設(shè)備共用，6月進行中試，預計年底前批量生產(chǎn)。
2021年10月，公司投資1000萬元對成都佰思格增資入股，成都佰思格（國內(nèi)硬碳僅次于貝特瑞）主營產(chǎn)品包括高容量鋰電硬炭、高功率型硬炭、高容量鈉離子硬炭以及低成本鈉離子硬炭等全系列產(chǎn)品，具有超快充、超長壽命、超高安全及優(yōu)異的低溫特性，保障公司負極材料供應。
傳藝科技：
2022年7月，傳藝科技設(shè)立控股孫公司傳藝鈉電，開展鈉離子電池的研發(fā)、生產(chǎn)和 銷售。目前鈉離子電池產(chǎn)品在實驗室和小試層面實現(xiàn)正極質(zhì)量比容量140mAh/g，負極質(zhì)量比容量300mAh/g，單體145Wh/kg的能量密度，4000次的循環(huán)壽命，-20℃環(huán)境下大于88%的容量保持率等技術(shù)結(jié)果。
鈉離子電池項目將分為兩期分批投入建設(shè)，今年中試線投產(chǎn)，2023年一期2GWh預計投產(chǎn)，二期遠期計劃產(chǎn)能8GWh，累計達10GWh。
欣旺達：
欣旺達聯(lián)合南開院士工作站共研鈉電，具備獨家補鈉技術(shù)。
據(jù)悉，欣旺達與南開大學合作設(shè)立院士工作站共同研究新型鋰 硫、鈉離子、固態(tài)電池等關(guān)鍵材料及技術(shù)。公司擁有鈉離子電池補鈉、鈉離子電池及制備的多項專利，公司鈉離子電池專利工藝多為將金屬鈉或者鈉鹽以液態(tài)形式添加至負極極片，補鈉后的鈉電池在循環(huán)穩(wěn)定性、倍率性能、和能量密度等方面有部分改善，目前公司暫未量產(chǎn)鈉離子電池。
振華新材：
振華新材憑借在單晶三元領(lǐng)域的深厚經(jīng)驗，聯(lián)合湖南立方新能源共同開發(fā)高性能層狀氧化物正極材料，在國內(nèi)產(chǎn)品中處于前列，預計相關(guān)鈉電產(chǎn)品能量密度135-140Wh/kg，可滿足以滿足兩輪車及A00級低速電動車需求。
公司目前鈉電正極產(chǎn)品已進入中試階段，已向國內(nèi)主流鈉電企業(yè)進行噸級送樣，可具備千噸級層狀氧化物生產(chǎn)能力。相關(guān)鈉電產(chǎn)品主要產(chǎn)業(yè)化瓶頸在于負極成本高+量產(chǎn)難度大，預計202323年實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。
容百科技：
公司鈉離子電池正極三種路線均有涉及，主流為錳鐵普魯士白及層狀氧化物兩種路線，其中普魯士白類路線可實現(xiàn)高壓實密度高倍率性能。目前公司正極前驅(qū)體已具備批量生產(chǎn)能力，公司規(guī)劃普魯士白類產(chǎn)能為6000噸/年，層狀氧化物產(chǎn)達3.6萬噸/年（2023年Q2前）。
公司高鎳產(chǎn)線可兼容生產(chǎn)鈉離子正極材料與超高鎳材料等，公司戰(zhàn)略布局重，未來鈉電占比為10%，走低成本路線切入儲能、二輪車和小動力等市場。
與寧德時代簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，協(xié)同開發(fā)鈉電池配套產(chǎn)品，共推技術(shù)升級。2022年1月7日公司與寧德時代簽訂戰(zhàn)略合作暨長期供貨協(xié)議，方將在電池和材料領(lǐng)域的戰(zhàn)略、市場、供應鏈等開展全面深度合作，進行鈉離子電池配套材料等前沿領(lǐng)域的協(xié)同開發(fā)，將共同推進技術(shù)路線的升級，強化技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。
