钠离子电池行业研究:产业化元年在即、乘储能东风而起

钠电池技术基于锂电池,综合性能优异。

钠电池技术基于锂电池,综合性能优异。钠电池是一种新型二次电池,其组成结构、工作原理以及生产工艺均与锂电池类似。相较于锂电池,钠电池具备较高的安全性、优异的低温性能以及显著的成本优势。在安全性方面,钠电池在过充、过放、短路、针刺、挤压等测试中均不会发生起火与爆炸。在低温性能方面,钠电池在-20℃下容量保持率大于88%。在成本方面,钠电池单位能量原料成本为 0.29 元/Wh,其材料成本相较于锂电池下降了 30%-40%。

目前钠电池正极材料中层状氧化物较为成熟,负极以无定形碳为主。正极材料方面,钠电池正极材料主要包括层状金属氧化物、聚阴离子和普鲁士蓝。其中层状金属氧化物具有可逆比容量高、能量密度高、倍率性能高、技术容易转化等优点,成为目前主流的钠电池正极材料。普鲁士蓝和聚阴离子目前也正在研发过程中,其中聚阴离子具有较高的结构稳定性以及安全性等优势,普鲁士蓝具有能量密度高、成本低和循环稳定性好等优势。负极材料方面,无定形碳由于内部微晶结构的无序性和更大的层间距,更有利于钠离子的嵌入脱出,因此成为钠电池的首选负极材料,其按照石墨化难易程度可划分为软碳和硬碳,其中软碳成本更低,硬碳具有较高的储钠容量。

国内企业积极入局钠电池领域,推动其产业化进程提速。目前国内初创钠电企业及锂电企业均积极布局钠电池产业链,包括正极材料、负极材料、电解液、钠电池等,推动钠电池产业化提速。以钠电池布局企业为例,目前国内已具备 GWh 钠电池量产能力的企业包括中科海钠、华阳股份和多氟多,其中中科海钠 1GWh 钠电池生产线于 2022 年 7 月在安徽投产;华阳股份 1GWh 钠离子电芯生产线于同年 9 月投产,目前正积极推进 1GWh 钠离子电池 PACK 生产线项目,预计于 2022 年内投产;多氟多控股子公司焦作新能源已具备 1GWh 钠电池产能。目前拥有在建钠电池生产线的企业包括宁德时代和传艺科技,其中宁德时代已启动钠离子电池产业化布局,预计于 2023 年将形成基本产业链;传艺科技年产 4.5GWh 钠电池各生产设备及装置安装调试进展顺利,中试生产即将投产运行。

新型储能赛道迎发展机遇,钠电池未来市场空间广阔。钠电池主要应用于储能、电动两轮车和低速电动车领域。“十四五”时期,新能源发电并网带动新型储能行业快速发展,2021 年我国新型储能累计装机规模为 5.7GW,同比增长 74.5%。此外,《关于加快推动新型储能发展的指导意见》指出到 2025 年我国新型储能的装机规模达 30GW 以上。钠电池作为一种新型储能技术,未来有望受益于新型储能行业发展,我们预计到 2026 年钠电池在国内储能领域的市场规模或将达 39.8 亿元,成长空间广阔。

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