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蓄勢(shì)待發(fā)，迎接鈉離子電池新未來(lái)！
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鋰焦慮加速鈉離子電池發(fā)展進(jìn)程
2020年6月份以來(lái)，鋰鹽價(jià)格一路狂飚，電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格由4.4萬(wàn)元/噸起步，盤(pán)中最高突破了60萬(wàn)元/噸，雖然近期電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格處于回調(diào)態(tài)勢(shì)，但截至2023年2月底，電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格仍維持在40萬(wàn)元/噸左右高位震蕩，高企的鋰鹽價(jià)格引發(fā)新能源車漲價(jià)、消費(fèi)者遭遇新車交付周期延長(zhǎng)等影響新能源汽車進(jìn)一步發(fā)展的連鎖反應(yīng)，原材料上漲、工廠產(chǎn)能受限成為了主機(jī)廠和供應(yīng)商們的最大困擾。
緩解鋰焦慮，鈉離子電池責(zé)無(wú)旁貸！鈉離子電池不僅具有資源豐富、成本低、安全性高、工作溫度范圍寬、快充性能等優(yōu)勢(shì)，而且與鋰離子電池生產(chǎn)工藝近似，可以采用大部分鋰離子電池生產(chǎn)設(shè)備，現(xiàn)有鋰離子電池產(chǎn)線可以快速切換，鈉離子電池再次引發(fā)強(qiáng)烈關(guān)注。
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鈉離子電池取得快速發(fā)展
上世紀(jì)70年代，科技人員先后開(kāi)始了鋰離子電池、鈉離子電池研究，由于鋰離子電池研究率先取得了突破進(jìn)展，并在上世紀(jì)90年代成功商用，導(dǎo)致人們把主要研究方向轉(zhuǎn)向了鋰離子電池，鈉離子電池的研究曾一度處于緩慢和停滯狀態(tài)。隨著便攜電子設(shè)備和新能源電動(dòng)汽車的飛速發(fā)展，鋰離子電池的生產(chǎn)制造規(guī)模迅速擴(kuò)大，導(dǎo)致鋰資源大量消耗和價(jià)格瘋狂上漲。
2010年后，為了緩解資源焦慮，部分科技人員又把注意力又轉(zhuǎn)向了鈉離子電池研究，并在之后的十多年間取得了突破性發(fā)展。
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2019年，中科海鈉推出100千瓦時(shí)鈉離子電池儲(chǔ)能電站；
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2021年6月，1MWh鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在太原投入運(yùn)營(yíng)；
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2021年7月，鋰電供應(yīng)商寧德時(shí)代強(qiáng)勢(shì)發(fā)布第一代鈉離子電池，計(jì)劃于2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈；
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2021年9月，中科海鈉鈉離子電池實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，產(chǎn)能達(dá)到30萬(wàn)只/月；
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2021年12月，5GWh鈉離子電池規(guī)模化量產(chǎn)線落戶安徽阜陽(yáng)；
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2022年10月，英能基生產(chǎn)的鈉離子電池通過(guò)國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，并宣布渭南1GWh鈉離子電池產(chǎn)線即將投產(chǎn)；
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2022年11月，中科海鈉GWh級(jí)鈉離子電池生產(chǎn)線產(chǎn)品下線，預(yù)計(jì)2023年擴(kuò)產(chǎn)至3-5GWh；
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2023年2月，中自科技鈉離子電池兩輪車點(diǎn)火儀式在成都古楠街工廠順利舉行，標(biāo)志著中自科技第一代鈉離子電池研發(fā)成功；
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2023年2月，思皓新能源與中科海鈉聯(lián)合打造的鈉離子電池試驗(yàn)車“思皓花仙子”亮相第二屆全國(guó)鈉電池研討會(huì)；
目前，布局鈉離子電池的眾多企業(yè)主要可以分成兩類，一類是傳統(tǒng)鋰離子電池和3C產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，如寧德時(shí)代、傳藝科技、維科技術(shù)、鵬輝能源、雄韜股份、多氟多等，這類企業(yè)由于本身就具有電池設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造的能力，具備技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)，切換到鈉離子電池后的規(guī)模化優(yōu)勢(shì)比較明顯。
第二類則是專注于鈉離子電池研發(fā)的新型企業(yè)，大多源于高校科研院所團(tuán)隊(duì)，比如中科海鈉源自中科院物理所胡勇勝研究員帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，而鈉創(chuàng)新能源的核心團(tuán)隊(duì)源自上海交大馬紫峰教授的鈉離子電池技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。不少公司陸續(xù)公布了鈉離子電池產(chǎn)品的參數(shù)以及產(chǎn)線規(guī)劃，預(yù)計(jì)2023年鈉離子電池有望迎來(lái)大規(guī)模的量產(chǎn)。
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鈉離子電池應(yīng)用前景廣闊
縱集萬(wàn)千寵愛(ài)，鈉離子電池也有硬傷，那就是能量密度不夠高，因此，我們不能期望鈉離子電池能完全取代鋰離子電池，而是與鋰離子電池長(zhǎng)期共存，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，在各自最擅長(zhǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮作用。如果鈉離子電池能量密度可以做到200Wh/kg左右、循環(huán)次數(shù)做到3000次以上，鈉離子電池可以大批量應(yīng)用到規(guī)模儲(chǔ)能、低速交通工具、汽車蓄電池等領(lǐng)域。
規(guī)模儲(chǔ)能主要指可再生能源接入、家庭和工業(yè)儲(chǔ)能、通信基站和數(shù)據(jù)中心等儲(chǔ)能。2022年，我國(guó)鋰離子儲(chǔ)能電池產(chǎn)量達(dá)到130GWh，增長(zhǎng)率高達(dá)170%，規(guī)模儲(chǔ)能進(jìn)入快速增長(zhǎng)通道。以風(fēng)光儲(chǔ)能為例，我國(guó)風(fēng)光大基地規(guī)劃總規(guī)模為450GWh，第一批大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目95GWh已于2022年7月全面開(kāi)工建設(shè)，預(yù)計(jì)于2023年全面并網(wǎng)。規(guī)模儲(chǔ)能的巨大潛力將為鈉離子電池發(fā)展提供萬(wàn)億級(jí)發(fā)展空間。
低速交通工具主要包括低速電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)三輪車、電動(dòng)船舶、物流車、農(nóng)用車等。以電動(dòng)自行車為例，目前我國(guó)電動(dòng)自行車市場(chǎng)保有量大約為3.5億輛，每年新增約4000萬(wàn)輛，70%的電動(dòng)自行車采用鉛酸電池，而且，我國(guó)是世界上電動(dòng)自行車出口最大的國(guó)家，即使30%的電動(dòng)自行車采用鈉離子電池，市場(chǎng)前景依然十分廣闊。
眾所周知，目前汽車的蓄電池以鉛酸電池為主，具備優(yōu)秀性價(jià)比的鈉離子電池是鉛酸電池較為理想的替代電池品種。據(jù)公安部統(tǒng)計(jì)，2022年我國(guó)的汽車保有量為3.19億輛，全年新注冊(cè)登記汽車2323萬(wàn)輛，按每輛車的蓄電池平均四年一換，龐大的市場(chǎng)容量將為鈉離子電池提供強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求。
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蓄勢(shì)待發(fā)，迎接鈉離子電池新未來(lái)
我們無(wú)比看好鈉離子電池的發(fā)展前景，但目前階段，鈉離子電池還不具備規(guī)模化應(yīng)用條件。
首先，鈉離子電池的能量密度、循環(huán)壽命有待進(jìn)一步提高，生產(chǎn)工藝有待進(jìn)一步優(yōu)化完善；第二，鈉離子電池的正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜和集流體等材料企業(yè)發(fā)展也還不夠成熟，材料批次一致性有待提高，尤其是硬碳材料主要依賴從日本進(jìn)口，有待完全自主化批量生產(chǎn)；第三，目前階段的鈉離子電池與鋰離子電池相比沒(méi)有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
盡管困難還很多，但我們有鋰離子電池行業(yè)發(fā)展的成功經(jīng)驗(yàn)，有鈉離子電池從跟跑到領(lǐng)跑的超越經(jīng)驗(yàn)，更有國(guó)家對(duì)這一新興產(chǎn)業(yè)方向給予的厚望與支持，我們一定能夠在更短的時(shí)間內(nèi)能化解規(guī)模化量產(chǎn)遇到的難題。在國(guó)家實(shí)施雙碳戰(zhàn)略及我國(guó)80%鋰資源依賴進(jìn)口背景下，鈉離子電池的商業(yè)化進(jìn)程會(huì)不斷加速，高性價(jià)比的鈉離子電池必將擁有廣闊的發(fā)展空間。
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