[钠电池和钠离子电池的区别]钠离子电池与锂离子电池有哪些区别?

钠离子电池的风口来了!

精矿拍卖价格屡创新高,碳酸锂价格再次突破50万元/吨关口,锂电池成本大幅上涨,给产业链带来压力。 电池企业寻求突破新材料体系,钠电池以天然成本优势优先,宁德时代等企业积极布局钠离子电池行业。

此外,钠离子电池行业标准制定工作加快推进,目前征求意见稿已经完成编制工作,正在业内征求意见。

业内人士表示,受技术进步钠电池行业标准立项成本优势明显产业链前端布局扩大等多种因素影响,钠离子电池有望开启产业化元年。

钠离子电池在明显的成本方面有利

钠离子电池是一种二次电池,主要依靠钠离子在正极和负极之间迁移来工作,工作原理与锂离子电池相似。

锂元素和钠元素化学性质相近,锂离子比钠离子标准电位高比容量高是电池发展的首选,因此锂电池更快大规模商业化。 锂电池是近年来性能优越的主导电池系统,但自2021年以来碳酸锂价格暴涨,锂电池成本大幅上升,给产业链带来了压力,元素丰度更高的钠电池越来越受到市场的重视。

与50万元/吨价格的碳酸锂相比,在钠离子电池的正极钠源中使用碳酸钠时,价格优势显著。

如果使用铜锰铁元素层状氧化物体系,正极价格比磷酸铁锂电池正极便宜一半以上。 负极材料使用硬/软碳,目前价格预计为8/5,未来成本可降至4/2以下,其中软碳与石墨相比具有成本优势; 集电体正负极都使用铝箔,不需要使用昂贵的铜箔,可以进一步降低电池系统的成本。

据证券公司估算,即使碳酸锂价格在10万元/吨以上,钠离子电池与磷酸铁锂电池相比仍具有经济优势。

目前钠离子电池正处于推广期,电池成本约为0.8-0.9元/Wh,随着产业链的完善,总成本有望下降到0.6-0.7元/Wh,最终随着新技术的应用和比能的大幅提高,钠离子

钠离子电池的技术路线多种多样

钠离子电池的主要组成为正极负极隔膜电解液和集电体,其中正极和负极材料的结构和性能决定了整个电池的钠储存性能。

钠离子电池的正极与锂离子电池不同,主要有三种途径。 分为层状氧化物普鲁士蓝/白化合物聚阴离子化合物,其中层状氧化物为主流方向。

钠离子电池负极可分为硬碳软碳和软硬复合碳,其中硬碳是目前主流路线,钠储量高但成本也高。

钠离子电池的电解液与锂离子电池的电解液相似,但高碱度高电压带来了更高的要求,其中配方是核心屏障。 电解液主要由溶剂溶质添加剂构成,三者决定电解液的性质。 关于溶剂,钠离子电池的主要是酯类溶剂和醚类溶剂,其中环状和链状碳酸酯最为常用。 电解质与锂离子电池极为相似,以钠盐代替锂盐,目前主流途径为六氟磷酸钠,可共享锂的电力生产线批量生产难度较低。 在添加剂方面与锂离子电池几乎没有区别。

钠电池集电体使用铝箔。 在石墨基锂电池中,锂与铝反应生成合金,因此负极需要采用铜箔作为集电体。 由于钠和铝不反应生成合金,钠离子电池的正负极集电体可以采用铝箔,成本远远低于锂电池。

隔膜主要起到分离电池正负极防止两极接触短路的作用,且隔膜必须支持电解质离子通过,钠电池和锂电池均采用PP或PE隔膜。

钠电池产业化元年开业

目前,钠电池暂时还没有大量的商业化应用,但由于以锂电池成熟产业链为基础,钠电池的产业化进程越来越快。 以宁德时代为代表的锂电池龙头以中科海纳为代表的科研创新公司以演艺科技为代表的新兴企业加快钠离子电池产业化进程。

2022年第三季度中科海纳和华阳股份的GWh级产能已经实现生产。 演艺科技预计2023年一期将达到2GWh产能。

各方面对供电的研发投入供电研发进展迅速,钠电池技术和材料逐渐具备产业化潜力,同时钠离子行业标准出台在即,东吴证券预计年底钠电池技术和材料体系将基本落实,23年是钠电产业化元年,实现小批量上市

机构表示,随着钠离子电池的规模量产,其成本经济性优势将加速市场渗透率,在对质量和能量密度不太敏感的储能低速车摩托车等领域具有较大的市场空间。

东吴证券表示,未来钠离子电池将首先被铅酸电池取代,在摩托车备用/启停电源等领域逐步实现无铅化,大规模储能需求爆发,磷酸铁锂电池将被部分取代。 预计钠离子电池25年需求超过100GWh,其中储能/摩托车/A级车需求为59/15/26GWh,支持正极/负极/电解液/隔膜

五条主线布局钠电池产业链

钠电技术逐渐成熟,迎来23年产业化元年,渗透有望加快,电池正极负极等环节面临转型机遇,东吴证券建议在五条主要线路上布局钠电池产业链。

第四线看好技术壁垒较高的负极环节,推荐贝特瑞璞泰来杉杉股份;

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