钠电商用前夜

BLOG宣传大使 · 发表于 2023-3-13 05:57:37

作者丨杨坪

编辑丨巫燕玲
图源丨摄图网

“我们在2022年8月就公告了年产能1万吨六氟磷酸钠的建设项目，该项目建设正在按计划稳步推进，目前已拿到项目备案，公司也会根据钠电池的放量节奏加快项目建设进度。”天赐材料（002709.SZ）内部人士向 21世纪经济报道记者介绍道。

这是当前钠电产业化加速发展的一角。

自 2021年7月，宁德时代（300750.SZ）公开发布第一代钠离子电池开始，钠电产业化之路一路狂飙，期间，包括中科海钠、欣旺达（300207.SZ）、孚能科技（688567.SH）、鹏辉能源（300438.SZ）等在内的电池企业纷纷布局钠离子电池，天赐材料、容百科技（688005.SH）、格林美（002340.SZ）等材料企业也逐步开展了钠离子电池电解液、正极材料等的研发和产业化探索。

据宁德时代 3月 8日在互动平台回应，“公司正致力推进钠离子电池在2023年实现产业化”。

钠电的大规模商用，或已不再遥远。

苦“锂贵”久矣

钠离子电池产业化进程加速的背后推手，与高企的锂价不无关联。

近两年来，新能源汽车的普及带动上游电池级碳酸锂价格暴涨。2020年至2022年底，电池级碳酸锂价格从每吨4万元涨至每吨近60万元，短短一年半时间碳酸锂价格上涨超过10倍。

随着锂盐价格一路上涨，钠离子电池凭借其成本优势、高安全性能以及快充性能等优势走进人们的视野。

“与锂资源相比，钠资源储量非常丰富，所以在大规模应用的场景下，钠电池没有明显的资源约束。而且，钠电池的正极材料、集流体材料的理论成本比锂电更低，在完成产业化降本之后，其初始投资成本有望较锂电更低。”吉林大学青岛汽车研究院副院长顾国洪在其专栏中指出。

钠离子电池的成本优势究竟有多明显？

根据天风证券研究所的数据统计，钠在地壳中具有更高的丰度，约占地壳储量的2.64%，且广泛分布在世界各地，原料端碳酸钠提炼简单、价格远低于碳酸锂，碳酸钠常年处于3000元/吨以内水平，以2022年8月数据为例，两者价差约170倍。再加之钠离子电池可以使用较为便宜的铝箔作为集流体材料，进一步节约成本。

天赐材料研究院研发负责人也指出：“钠电的成本优势取决于锂价的变化，目前钠电产业链已经进入量产前夕，仅考虑物料成本下降的情形下，预计到2025年时，钠离子电池每瓦时的成本还将持续降低10-15%，在碳酸锂价格在10万吨以上时，钠离子电池都是具备成本优势的。”

除此之外，钠电在低温性能、安全性能方面，也具备较为明显的优势。

据顾国洪介绍，“钠电池可以在-40℃到 80℃的温度区间正常工作，-20℃的环境下容量保持率接近 90%，高低温性能优于其他二次电池”，并且“钠电池的内阻比锂电池高，在短路的情况下瞬时发热量少，温升较低，热失控温度高于锂电池，具备更高的安全性”。

近年来，宏观政策层面，国家各部委以及地方政府已出台了多项政策鼓励多种储能技术并行发展。

2022年6月，发改委、能源局、财政部等九部委在《“十四五”可再生能源发展规划》中明确指出，加强可再生能源前沿技术和核心技术装备攻关。加强前瞻性研究，加快可再生能源前沿性、颠覆性开发利用技术攻关。研发储备钠离子电池、液态金属电池、固态锂离子电池、金属空气电池、锂硫电池等高能量密度储能技术。

根据中金公司预测，2023年有望成为钠离子产业化的元年，出货量有望达GWh级别，2025年全球钠电池出货量有望超90GWh。

全产业链布局

随着钠电的持续升温，越来越多上市公司加快了钠电产业的布局。

根据 21世纪经济报道记者不完全统计，截至目前，A 股市场上公开披露布局钠电的上市公司超过50 家。其中，钠离子产业链与锂电产业链存在较大重合。

“目前从钠电的布局来看，比较有优势的主要有两大类，比如珈钠、顺钠、众钠这一类，本身就长期深耕钠元素的企业，还有就是在锂电工艺上比较成熟的企业，在布局钠电上也有先发优势。比如电解液领域，多氟多、天赐材料等，其原本在六氟磷酸锂领域就已有深耕，而六氟磷酸钠的生产反应工艺、设备和过程成本和六氟磷酸锂基本一致，区别仅是其原材料用钠盐替代了碳酸锂，钠离子电池电解液的生产体系可基本沿用现有的锂离子电池体系，实现产能共享。”华南一名资深的新能源材料研究负责人对 21世纪经济报道记者指出。

早前，宁德时代也曾表示，在制造工艺方面，钠离子电池可以实现与锂离子电池生产设备、工艺的完美兼容，产线可进行快速切换，完成产能快速布局。

从原材料来看，钠离子电池主要也是由正极、负极、隔膜和电解液组成。其中，正极材料有层状过渡金属氧化物、普鲁士蓝（白）类化合物、聚阴离子化合物三种主流路线；负极材料以硬碳和软碳为主。

在电芯领域，宁德时代规划的第二代钠离子电池能量密度将达到200Wh/kg，接近三元锂电池；2022年，亿纬纬锂能也发布了第一代大圆柱钠离子电池产品，能量密度为135 Wh/kg，循环寿命达到2500次，产品正准备进入中试环节。此外，中科海纳、欣旺达、蜂巢能源、鹏辉能源和传艺科技等也正在积极筹备产能。

正极材料领域，容百科技在目前层状氧化物路线和普鲁士蓝白路线行业领先，预计2025年公司钠电正极产能达10万吨；振华新材选择的则是层状氧化物路线，截至2022 年 9月，公司钠离子电池正极材料累计送样0.68吨，销售5.35吨，已成功实现吨级销售。

负极材料领域，璞泰来、贝特瑞、杉杉股份等均公告具备硬碳技术，并且贝特瑞正在建设硬碳量产线。

电解液领域，据天赐材料介绍，目前公司已能够系统性地提供钠离子电池电解液的解决方案，包括核心的电解质和添加剂及配套解决方案。同时已经实现NaFSI的中试开发，目前中试产品已经产出，其品质满足钠电的使用。另外，针对钠电池相关的配套添加剂，天赐材料在其对应锂盐添加剂的技术基础上进行研究，已经储备多种钠盐添加剂的合成技术，可根据市场需要快速实现量产。

据前述天赐材料内部人士介绍，目前公司已根据不同的技术路线开发适配的电解液，通过含S类高温添加剂解决了层状氧化物电池易产气的问题，改善了电池的高温存储产气和高温循环性能；通过溶剂体系的调整解决了聚阴离子体系导电性差的问题，提升了电池的倍率性能；通过除水添加剂解决普鲁士蓝类正极结晶水导致结构不稳定的问题，改善了电池的循环性能。

“这三个体系通过针对性调整溶剂、锂盐、添加剂，能给客户提供系统的电解液配方方案，目前层状氧化物体系能做到循环性能3000周，聚阴离子体系循环性能能做到5000周。”天赐材料内部人士说道，“公司还参与了国家“十四五”规划国家重点研发计划项目——储能与智能电网重点专项，天赐材料负责由中科海纳牵头的‘百兆瓦时级钠离子电池储能技术’项目中课题：钠离子电池高稳定电解液材料优化及量产技术，且为该计划项目唯一参加的电解液生产厂商。”

钠电锂电共存互补

随着钠电产业的快速发展，市场对于钠电池大规模商用颇为乐观。不过，钠离子电池也并非全然没有缺点。

事实上，由于钠离子电池能量密度不及锂离子电池，同时钠离子体积更大，难以脱嵌，循环性能也较差，钠电的应用场景与锂电仍存在一定的差异，二者应是互补协作关系，而非完全替代关系。

根据《中国钠离子电池行业发展白皮书（2023年）》显示，钠离子主要应用领域将集中在两轮电动车、三轮电动车、低速车、储能和新能源汽车等。2025年之前钠离子电池的主要出货领域将集中在以两轮车为代表的小动力；2025年之后，随着其循环寿命等指标的提升，其在储能领域的应用将逐步提升，2026年储能用钠离子电池将超过小动力用钠离子电池成为最大的应用场景。

“可以预见，未来钠离子电池与锂离子电池应该是同时存在、部分替代、互补协同的关系。根据不同的应用场景，锂离子电池可专注于高比能储能领域，钠离子电池可发挥其成本和规模优势精耕于中、低比能场景，最后各司其职，协同发展才是方向。”前述天赐材料研发负责人说道。

SFC
本期编辑黎雨桐实习生向添雨

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