中國儲能網(wǎng)訊：5月30日，天能控股集團(tuán)有限公司新型電池副總經(jīng)理鄔財浩表示，差異化競爭是鈉電短期市場突圍的突破口，鈉電耐過放、低溫性能優(yōu)異、適合大功率充放電的特性為其找到短期市場突圍的路徑。與鋰電互補混搭的應(yīng)用方案，成為當(dāng)前部分汽車企業(yè)在探索的鈉電上車應(yīng)用方案之一。
為什么要發(fā)展鈉電產(chǎn)業(yè)
鈉電是中國新能源產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展關(guān)鍵
鈉電發(fā)展自主安全可控：
國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展帶動鋰電產(chǎn)業(yè)高歌猛進(jìn)，但鋰電池核心材料鋰資源、鈷資源、鎳資源等嚴(yán)重依賴進(jìn)口，供應(yīng)鏈安全和市場價格波動頻發(fā)，發(fā)展鈉離子電池是保障中國鋰電和新能源產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展關(guān)鍵計劃。
鈉電池生產(chǎn)工藝與鋰電池相似
生產(chǎn)工藝方面：
鈉離子電池生產(chǎn)工藝同鋰離子電池類似，主要包括極片制造（正負(fù)極攪拌制漿料-烘干-涂布等）和電池裝配（輥壓-模切-卷繞/疊片-入殼-封裝-化成-分容分選等），主要區(qū)別在于鈉離子電池可采用鋁箔作為負(fù)極集流體，因此正、負(fù)極片可采用相同的鋁極耳，極耳焊接等相關(guān)工序可以更加簡化。因此，鋰離子電池現(xiàn)有的電池組裝生產(chǎn)線稍加修改即可用來生產(chǎn)鈉離子電池，發(fā)展鈉離子電池的重置成本低。
鈉電具備低溫性能好、循壞壽命長、成本及安全可控等優(yōu)勢
鈉離子電池具備更優(yōu)的安全性、放電性和工作溫度區(qū)間。
鈉離子電池?zé)o過放電情況，正極可以放電至0V而不影響后續(xù)使用，長期儲存和長途運輸優(yōu)勢顯著。
低溫性能佳、倍率性能好。
規(guī)模量產(chǎn)后，原材料成本優(yōu)勢顯著。
鈉電產(chǎn)業(yè)化和市場應(yīng)用推進(jìn)預(yù)估
從鈉離子電池性能、成本、安全性等方面的研究，以及產(chǎn)業(yè)鏈實際布局情況出發(fā)可以看出，近期鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵思路是繼續(xù)提升技術(shù)水平、初步規(guī)模化、同步降本，將鈉的本征低成本屬性發(fā)揮出來。當(dāng)前鈉離子電池技術(shù)尚不成熟，度電總成本處在約0.8-1元/Wh區(qū)間。未來，隨技術(shù)進(jìn)步與成熟化，萬噸級材料規(guī)模產(chǎn)業(yè)化效應(yīng)、材料技術(shù)進(jìn)步等因素催化，鈉電的成本有一半甚至更多的下降空間。
當(dāng)前挑戰(zhàn)和應(yīng)對策略
鈉離子市場應(yīng)用中需要克服的主要階段性問題
?鈉離子電池的行業(yè)規(guī)范和產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)缺失
當(dāng)鈉離子電池產(chǎn)品開始進(jìn)入市場推廣應(yīng)用時，企業(yè)需制定鈉離子電池產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并上報有關(guān)行政主管部門審核、備案，以此作為企業(yè)組織產(chǎn)品生產(chǎn)、判定產(chǎn)品質(zhì)量以及銷售的依據(jù)。
?鈉離子電池尚未實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)和規(guī)模應(yīng)用 上游材料售價過高
原材料出貨規(guī)模少，售價高，技術(shù)路線沒有充分定型；鈉離子電池產(chǎn)品性能測試和市場應(yīng)用驗證不充分；鈉離子電池產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)積累少，無法支持快速研發(fā)迭代。
?需重新匹配適合鈉離子電池充放電特性的電子元器件
欠缺配套鈉離子電池產(chǎn)品特性的專用充電器；匹配鈉離子電池放電特性的控制器；匹配鈉離子電池模組和系統(tǒng)管理的BMS。
?缺少成熟的下游應(yīng)用示范解決方案
缺少成熟應(yīng)用搭配鈉離子電池的應(yīng)用場景的解決方案；不斷面臨創(chuàng)新挑戰(zhàn)，下游客戶產(chǎn)品應(yīng)用需要冒一定的創(chuàng)新風(fēng)險。
鈉離子工程化挑戰(zhàn)
電芯前端環(huán)境和工藝的要求非常高；負(fù)極硬碳的材料特性與石墨不同，在鋁箔涂布工藝尚需進(jìn)一步驗證與優(yōu)化。
材料端還沒有具備規(guī)模產(chǎn)業(yè)化、工程化的基礎(chǔ)。解決材料在使用過程中的空氣穩(wěn)定性，以及脹氣等問題，減少材料在電芯端使用的難度，還需要材料端繼續(xù)進(jìn)步。
材料不成熟，技術(shù)快速迭代，導(dǎo)致電芯匹配難度大。在不同場景下電芯結(jié)構(gòu)的最佳路線不清晰，這主要由于材料與工藝的快速迭代導(dǎo)致。
鈉電在二輪車上應(yīng)用 需符合新國標(biāo) 迎戰(zhàn)其他電池競爭
關(guān)于成本：鈉電層氧正極材料成本構(gòu)成
中鎳層狀體系中Ni占材料總成本的80%+，減少Ni的含量可有效降低正極材料成本。
鈉離子電池硬碳負(fù)極克容量、首效和壓實需同步發(fā)展
? 鈉離子電池負(fù)極材料：鈉離子電池的硬碳材料是當(dāng)前優(yōu)選負(fù)極，但是目前硬碳材料的克容量只在280-300mAh/g，而鋰電石墨負(fù)極的克容量在350mAh/g。
? 負(fù)極“克容量”、“首效”、“壓實”對鈉電能量密度提升都起到非常關(guān)鍵的作用，負(fù)極的技術(shù)進(jìn)步對鈉電電芯成本降低也發(fā)揮著重要作用。
? 當(dāng)硬碳克容量達(dá)到350mAh/g（全電池發(fā)揮容量）時，搭配層狀氧化物150mAh/g的正極（全電池發(fā)揮容量），鈉電的整體能量密度和成本將會實現(xiàn)更大的飛越，將可以與鐵鋰電池互補替代。
當(dāng)前鈉電相較鋰電尚未體現(xiàn)出成本優(yōu)勢
鈉電現(xiàn)階段如果技術(shù)不進(jìn)步 、單靠規(guī)模降本，到2025年規(guī)模量產(chǎn)后的成本只能和碳酸鋰價格在30萬元時的鋰電成本相當(dāng)。
以當(dāng)前鈉電現(xiàn)有能量密度、技術(shù)不進(jìn)步，以26700圓柱電芯測算相關(guān)核心材料規(guī)模降本后與鋰電的成本對比。
差異化競爭是鈉電短期市場突圍的突破口
? 鈉電耐過放、低溫性能優(yōu)異、適合大功率充放電的特性為其找到短期市場突圍的路徑。
? 與鋰電互補混搭的應(yīng)用方案，成為當(dāng)前部分汽車企業(yè)在探索的鈉電上車應(yīng)用方案之一。
耐過放：鈉電耐過放，可放電導(dǎo)“0”V的能力 可以有效用于出口市場，有利運輸和存儲安全等。
低溫性能：利用鈉電低溫性能好，充電快等優(yōu)勢，在北方市場可以彌補磷酸鐵鋰電池的性能劣勢。有利于新能源車在北方市場的銷售。
大功率充放電：利用鈉電大功率充放電和低溫性能優(yōu)勢，鈉電可在商用車啟動電源、低壓負(fù)載供電、應(yīng)急供電、電動工具等細(xì)分領(lǐng)域找到突破口。
