隨著新能源汽車的發(fā)展,電池材料的選擇也成為擺在人們面前的一道難題,能量密度、安全性、成本等因素都在促進著電池行業(yè)的發(fā)展與進步,在這樣的背景下,鈉離子電池引起了人們的關(guān)注。
根據(jù)測算,鈉儲量豐富,它的地殼儲量比鋰高3個數(shù)量級。同時,鈉的導(dǎo)電性能好,可以用低濃度的電解液;快充性能好,同濃度的鈉鹽電解液比鋰鹽電解液離子導(dǎo)電率更高;安全性較好,可以滿足一些對能量密度需求不高的領(lǐng)域。在安全性、充電速度、低溫耐受等方面都有著很明顯的優(yōu)勢。
鈉離子電池在原理上和制造工藝上與鋰離子電池類似,目前和鋰電池生產(chǎn)線設(shè)備是兼容的。把鋰電池的正極材料、負極材料與電解液中的鹽替換成含鈉的材料即可,負極材料替換成無煙煤制備的負極,正極材料不用磷酸鐵鋰,用含銅的過渡金屬氧化物。
此外,鈉離子電池的“火熱”與鋰電池價格的走高也有著一定的關(guān)系,在過去1-2年內(nèi),碳酸鋰價格每噸從4萬元,最高漲到50萬元,漲了10多倍,成本的增長使得企業(yè)將目光投向了價格較低的鋰離子電池。
2022年10月11日,中科海鈉與華陽股份聯(lián)合打造的1GWh鈉離子電芯產(chǎn)線正式投運,拉開了鈉電池量產(chǎn)序幕,截至目前,全球已有寧德時代、傳藝科技、Natron Energy、Altris等明確于2023年量產(chǎn)鈉電池,進一步刺激了產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加快投產(chǎn)進程。
在10月底,鋰電池企業(yè)寧德時代表示鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進展順利,預(yù)計明年將會正式量產(chǎn),同樣宣布明年實現(xiàn)量產(chǎn)的還有孚能科技,孚能科技表示將會加快推進鈉電池的產(chǎn)業(yè)化。
上市企業(yè)的紛紛布局,也表明了鈉離子電池這一賽道蘊藏著巨大的市場空間。根據(jù)《中國鈉離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(2022年)》測算,鈉離子電池2026年的市場空間將達到369.5GWh,理論市場規(guī)?;?qū)⑦_到1500億元。
在市場規(guī)模擴大的同時,鈉離子電池的應(yīng)用范圍也在不斷擴展,根據(jù)鈉離子的特點,它更加適用于儲能、兩輪車、A00等對能量密度要求較低且成本較低的場景。
近年來,國家有關(guān)部門積極推動新型電池發(fā)展,以工信部為例,工信部制定發(fā)布《信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南(2016—2020年)》,推動新型電池技術(shù)進步和創(chuàng)新升級,支持鈉離子電池、液流電池等新型電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
雖然鈉離子電池在產(chǎn)業(yè)化進程中尚存在能量密度較低、循環(huán)壽命較短、配套供應(yīng)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈不完善等問題,但隨著電池技術(shù)逐步走向成熟,應(yīng)用場景不斷拓展,未來鈉離子電池或從儲能逐步走向動力,有望憑借低成本和高性能的優(yōu)點,對鉛酸電池、磷酸鐵鋰電池實現(xiàn)平價替代。