撰稿黄 丽

编辑丨麦 子
美编丨CBEA独耀

2023,被视为“钠离子电池产业化元年”

近期,中科海钠与华阳股份联合打造的全球首条1GWh钠离子电芯产线正式投运,拉开了钠离子电池量产序幕。目前,还有宁德时代、传艺科技、Natron EnergyAltris等国内外多家电池企业明确表示将于2023年推出钠离子电池。
随着钠离子电池能量密度不断接近于磷酸铁锂电池的水平,在低速电动车、储能等领域已具有较强的低成本、耐低温等竞争优势。市场需求持续景气,进一步刺激了钠离子电池产业链企业加快投产进程。
然而,与锂离子电池的成熟产业链有所不同,钠离子电池尚处于起步期,缺乏原材料供应,产业链不完善,宁德时代就曾呼吁上下游企业共建产业链。在此过程中,业内较为看好层状氧化物正极材料,其或将率先实现规模化量产。
钠离子电池正极材料的主流技术路线包括:层状氧化物、普鲁士蓝()化合物和聚阴离子化合物这三种,其性能和成本等方面各有优劣。
这一正极材料或将率先量产 钠电圈地“马蹄急”
据了解,在布局钠离子电池的产业链企业中,电池企业方面,宁德时代储备了前两种正极材料技术,但由于普鲁士蓝(白)类化合物的循环寿命较低,传言目前其主攻层状氧化物技术。
除了宁德时代,布局层状氧化物技术路线的电池企业还有中科海钠、钠创新能源、维科技术、传艺科技等。鹏辉能源、星空钠电、汉行科技、众钠能源、山东章鼓等企业则主要聚焦普鲁士蓝(白)化合物或聚阴离子化合物技术路线进行研发。
材料企业方面,当升科技、多氟多、振华新材、华阳股份等主攻层状氧化物;格林美、长远锂科、美联新材、七彩化学、百合花、广东邦普等则研发普鲁士蓝类化合物或聚阴离子化合物。容百科技在层状氧化物和普鲁士蓝()化合物双线布局。
目前普遍认为,钠离子电池理想的正极材料需要满足:还原电势高、可逆容量大、循环性能稳定、电子和离子电导率高、结构稳定安全性高、原材料成本低等特点。
业内人士指出,目前主流钠电企业主攻层状氧化物钠离子电池路线,多数拟在明年投产,也对普鲁士蓝或聚阴离子路线保持紧密跟踪。
国泰君安研报显示,国内钠离子电池产业链有望于2022年底基本形成,2023年钠离子电池将开启规模化应用,预计到2025年,国内钠离子电池需求将达到58.0 GWh,对应钠离子电池正极材料需求17.4万吨。其中,层状氧化物正极材料凭借其技术成熟、较高的能量密度、低成本、设备兼容性等优点将率先量产,具有先发优势的企业将打开成长空间。
产能规划方面,华阳股份2000吨层状氧化物钠离子正极材料产线已于今年一季度投产;多氟多于今年9月表示,其层状氧化物钠离子正极材料中试线已经建成,并有小批量下线;钠创新能源3000吨层状氧化物钠离子正极材料产线已基本建成,即将投产,并计划未来3-5年分期建设8万吨产能的正极材料产线;振华新材有13万吨正极材料产线可以兼容层状氧化物钠离子正极材料;传艺科技宣布2023年将完成年产能2GWh电池和配套材料产线的投产。
技术方面,振华新材发布的2022 年三季度业绩预告显示,其钠电正极材料升级为第二代产品,相较于第一代产品在克容量、首次充放电效率、碱度控制上均有改善提升,正处于向下游客户小规模销售中。
与此同时,由于缺乏材料供应,目前一些钠离子电池企业不得不自建配套供应链,以满足未来的投产需求。传艺科技为满足自身一期年产2GWh钠离子电池项目需求,自建配套正极、负极、电解液等产线;宁德时代也在进行供应链布局,预计将于2023年基本成型。
全球竞争方面,钠离子电池正极材料及电池的研发新动态不绝于耳。据海外媒体报道,日本大阪市立大学一个研究小组开发了一种由Na2FeS2制成的成本更低的新型正极材料,将被用于全固态钠电池,以提高电池储能容量和高可逆性。此外,美、英、法等国相关企业也在积极布局钠电池及其正极材料。
值得注意的是,目前锂电池所需的碳酸锂、氢氧化锂等锂盐价格不断创新高,钠电池被寄予厚望。钠电池研发的重中之重在于正极材料,技术突破将直接影响材料和钠电池的量产进度。乾坤未定,谁将成为钠电池领域的“黑马”,电池中国将持续关注。

 

 
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作者 lv, mengdie