碳酸鋰價(jià)格反彈,鈉電池產(chǎn)業(yè)化加速
(1)鈉電池具有成本低、倍率性能優(yōu)異、低溫容量保持率高、安全性高等核心優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也面臨著能量密度偏低等問(wèn)題。
(2)鈉電池與鋰電池材料差異主要體現(xiàn)在正負(fù)極材料、電解液以及集流體等主材。鈉電池原理結(jié)構(gòu)類似鋰電池,雖制備工藝存在區(qū)別,但生產(chǎn)設(shè)備基本可兼容。
(3)目前鈉電池處于商業(yè)化前期,預(yù)期主要下游應(yīng)用方向?yàn)閮?chǔ)能、低速車、兩輪車三大領(lǐng)域,預(yù)計(jì)2025年全球需求達(dá)約70GWh,市場(chǎng)空間將達(dá)到400億規(guī)模。
鈉電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度晚于鋰電池
鈉和鋰的研究均起步于上世紀(jì)七十年代,在元素周期表上,兩者是同一主族的相鄰元素,化學(xué)性質(zhì)相近。隨著石墨負(fù)極取得技術(shù)突破,鋰電池的商業(yè)化發(fā)展率先步入爆發(fā)期,在各種對(duì)電池要求精細(xì)輕薄,能量密度高的消費(fèi)電子領(lǐng)域中率先得到廣泛應(yīng)用。因?yàn)殁c離子相較于鋰離子半徑更大,導(dǎo)致石墨嵌鈉并不可行,這使得鈉電池的能量密度遠(yuǎn)不如鋰電池,鈉電池的商業(yè)化進(jìn)程也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于鋰電池。直到2000年,具有低電壓、高容量特點(diǎn)的硬碳材料實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,鈉電池才迎來(lái)了商業(yè)化的可能性。
鈉資源儲(chǔ)量豐富、分布廣泛,且具備成本優(yōu)勢(shì)
鈉資源的地殼豐度達(dá)2.3%,遠(yuǎn)高于鋰資源的0.0017%,且廣泛分布于全球各地,不受資源與地域的限制,供應(yīng)充足且安全,符合我國(guó)戰(zhàn)略發(fā)展定位。而目前全球鋰資源的供給主要集中在澳大利亞及南美洲國(guó)家,中國(guó)鋰資源占比較小,缺乏高品質(zhì)鋰礦,2022年約占全球鋰資源的7%,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)鋰資源80-90%依賴進(jìn)口。
碳酸鈉提鈉簡(jiǎn)單,供給充足,價(jià)格較為穩(wěn)定低廉,僅為2729元/噸(輕質(zhì)純堿,23年3月17日)。相比之下,由于全球鋰資源處于供需緊張的狀態(tài),電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格曾一度突破60萬(wàn)元/噸,目前仍高達(dá)31.3萬(wàn)元/噸(23年3月17日),因此鈉資源具有較為明顯的成本優(yōu)勢(shì)。
電解液:六氟磷酸鈉為主流路線
鈉電池的電解液與鋰電池類似,但由于鈉電池的高堿度、高電壓,因此對(duì)其也有更高的要求。溶劑方面,鈉電池的主要為酯類溶劑和醚類溶劑等有機(jī)溶劑,當(dāng)前最常用的是酯類溶劑。鈉鹽方面,目前主流路線為六氟磷酸鈉,六氟磷酸鈉的生產(chǎn)工藝、設(shè)備及成本和六氟磷酸鋰基本一致,區(qū)別是其原料用鈉鹽替代了碳酸鋰,因此其技術(shù)門(mén)檻和量產(chǎn)難度較小,重置成本也比較低。同時(shí)由于鈉離子導(dǎo)電性更好,鈉電池溶質(zhì)的用量也比鋰電池更少。
鈉電池2023年產(chǎn)業(yè)化加速
當(dāng)前國(guó)內(nèi)公司產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較快,多于2023年開(kāi)始投產(chǎn),國(guó)內(nèi)代表廠商包括中科海鈉、寧德時(shí)代、鈉創(chuàng)新能源、立方新能源等。
各大廠商鈉電池正極選擇多樣,正極主流路線是層狀氧化物,負(fù)極多為硬碳體系,形態(tài)則以軟包電池居多。
目前,鈉電池因?yàn)槟芰棵芏绕颓椅匆?guī)?;a(chǎn)導(dǎo)致綜合制造成本較高,暫不可能完全取代鋰電池,但在鋰資源價(jià)格高企的情況下,鈉電池仍具有較高性價(jià)比。同時(shí)因?yàn)殁c電池的生產(chǎn)工藝與鋰電池相似,設(shè)備可共用,產(chǎn)業(yè)鏈可快速?gòu)?fù)制,鈉電池的產(chǎn)業(yè)化速度將會(huì)加快,這將降低鈉電池的綜合制造成本。最終鈉電池能實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池怎樣的替代,還得依靠?jī)烧咴谛詢r(jià)比上的綜合比拼,來(lái)決定市場(chǎng)最終的走向,但鈉電池的產(chǎn)業(yè)化加速將使其成為鋰資源緊缺背景下的一個(gè)重要補(bǔ)充。
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