钠电池产业化元年,你准备好了吗?

赶碳号 2022-10-17 18:40:55

风光水火储,关键就在“储”。

随着电化学储能爆发式增长,磷酸铁锂电池、钠离子电池、液钒直流电池等不同技术路线,都显现出巨大的投资机会。毕竟,在人类的终极能源——氢能真正担当大任之前,如何把清洁能源储存起来,已经刻不容缓。

“钠离子电池”,从技术、标准、产业化成本、应用场景等各方面看上去,已经呼之欲出了。

01钠离子电池标准,箭在弦上

10月11日,中国电子技术标准化研究院官网发布《关于钠离子电池行业标准(征求意见1稿)征求意见的通知》指出:

“根据工业和信息化部于2022年7月14日印发的《工业和信息化部办公厅关于印发2022年第二批行业标准制修订和外文版项目计划的通知》(工信厅科函〔2022〕158号),《钠离子电池术语和词汇》(2022-1103T-SJ)和《钠离子电池符号和命名》(2022-1102T-SJ)计划正式下达。该批标准由工业和信息化部提出,我院归口并组织起草。钠离子电池标准起草组完成了征求意见1稿的编制工作。为保证项目的进度和质量,现向各相关单位征求意见 ……《钠离子电池术语和词汇》和《钠离子电池符号和命名》均适用于钠离子电池和电池组,规定了钠离子电池的基本术语词汇和符号命名。钠离子电池基础标准的制定有助于钠离子电池标准的系统化和规范化,促进产业发展。”

中国电子技术标准化研究院官网介绍 ,该院是“工业和信息化部直属事业单位,是国家从事电子信息技术领域标准化的基础性、公益性、综合性研究机构”。

业内人士表示,技术进步、行业标准立项、成本优势凸显、产业项目加速落地等多重因素影响下,钠离子电池有望开启产业化元年。

02宁王的“钠”喊

这场发布会,宁德时代董事长曾毓群亲自上阵

就在两个多月前的7月29日,宁德时代用10分钟举行了一次全球发布会,发布其第一代钠离子电池技术指标和行动路线图——

能量密度:第一代钠电池电芯单体能量密度160Wh/kg,第二代电芯单体能量密度有望达到200Wh/kg。

低温性能:在-20°C低温环境中,仍然有90%以上的放电保持率。

结构创新:钠锂混搭、取长补短的AB电池包设计。

产业化时间表:2023年建成钠离子电池基本产业链。

人们称这场发布会是宁王的“钠喊”。

实际上,在产品成本上,铁锂电池对钠离子电池的性价比优势正在逐步缩小。

根据SNE Research发布的2022年上半年全球动力电池市场销售数据,1-6月,宁德时代动力累计销售动力电池104GWh,成本约为791.6亿元(含储能业务)。以此计算,宁德时代电池成本约为7.61亿元/GWh。

根据东吴证券研究报告,目前钠离子电池处于推广期,设备工艺不成熟、生产设备不完善、产业链不完善,预计当前成本应在0.8-0.9元/Wh以上,约合8-9亿元/GWh。

东吴证券认为,随着产业链的完善,规模效应显现以及技术趋于成熟,钠离子电池成本有望降至0.5元/Wh。与磷酸铁锂电池0.7元/Wh的总成本相比,钠离子电池成本将便宜20%以上;其中,在电芯材料成本方面,钠电池成本预计比铁锂电池低0.1元/Wh,降至0.3元/Wh,便宜25%以上。

03钠离子电池:本是锂电池的好基友

钠离子电池(NIB或SIB),是一种类似于锂离子电池的可充电电池,但使用钠离子(Na +)作为充电载体。其工作原理和电池结构与商业上广泛使用的锂离子电池类型几乎相同,但使用钠化合物代替锂化合物。

钠离子电池的开发在1970年代和1980年代初与锂离子电池并排进行。然而,到20世纪90年代,锂离子电池显然具有更多的商业前景,导致对钠离子电池的兴趣下降。

钠离子电池研究过程

最近十年,人们又开始关注钠离子电池,这主要是由于对锂离子电池原材料的需求和成本不断增长。钠离子电池作为锂离子电池的可能补充技术,受到了很多学术和商业关注。这主要是由于锂离子电池所需的许多元素的地理分布不均,对环境影响高,成本越来越高。钠离子电池的最大优点是钠的天然富集度很高。这将使钠离子电池的商业化生产比锂离子电池的成本更低。相比锂资源,钠资源非常丰富,地壳中钠是锂的423倍。钠资源更高的丰度保证了正极材料上游原材料价格的低廉。目前碳酸钠价格在 0.3万元/吨左右,显著低于目前的碳酸锂的价格(53.55万元/吨左右)。

04钠电池元年:你准备好了吗?

从成本方面,由于钠资源储备丰富,正极上游材料价格低廉且稳定,以及钠离子电池正负极集流体均可使用价格便宜的铝箔,钠离子电池具备显著的成本优势。性能和成本的双重优势使钠电池贴合储能、A00轿车、两轮车等对能量密度要求较低且价格敏感的场景。

从储能方面,太平洋证券预计,未来表前侧储能和用户侧储能市场景气度将迅速增长,到2025年储能市场新增装机量预计将超300GWh。钠离子电池成本下降空间大,使其有望显著改善大储能的收益率,并在大储能领域快速渗透。太平洋证券预计,到2025年在中性/乐观情况下,钠电池在储能领域的渗透率有望提升至6%/13%,在两轮电动车领域渗透率有望提升至20%/40%,预计全球钠电池总需求量有望超过30/70GWh。

而从产业链看,在宁德时代等一批公司带动下,钠电池各环节正加速落地。虽然,目前钠电池暂无大批商业化应用,但由于有锂电池成熟产业链为基础,钠电池从0到1的过程将会大大加快。2022年三季度,中科海纳和华阳股份GWh级别产能已经实现投产,新兴企业维科技术、传艺科技等,以及锂电企业宁德时代、多氟多等,有望在2023年实现GWh级的产能投产。正极、负极、电解液等钠电池材料产能也有望在明年集中投产。

全球钠离子电池需求有望快速增长。

资料来源:《中国电动两轮车行业发展白皮书》,CNESA,IRENA,太平洋研究院整理

太平洋证券认为,2023-2025年期间,随着各大厂商的钠电池技术的逐步突破,第一批钠离子电池产能逐渐投放。需求端市场处于验证钠离子电池产品阶段;供给端随着商业化达产,产业链建设不断推进,规模效应将逐渐显现。到2026年,全球钠离子电池需求将超过130GWh,在各应用场景中综合渗透率达到5%。从结构上来看,未来储能市场有望成为对钠电池需求最大的市场。2026年,储能对钠电池的需求量将超过90GWh,占钠离子电池市场总体规模的70%左右。

钠电池产业化元年,已经开启。

END

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