代替锂电池 钠电池将替代锂电池?

小编 2024-10-09 锂离子电池 23 0

钠电池将替代锂电池?

在国内锂价高企之时,作为锂电池的替代技术路线——钠电池受到市场追捧。而在业内人士看来,快速降低成本,把钠电池理论成本优势转变为现实优势尤为迫切。

在国内锂价高企之时,作为锂电池的替代技术路线——钠电池受到市场追捧,企业投融资不断,产业链加速完善。然而,去年以来,电池原材料碳酸锂价格持续下跌,锂电池价格随之快速下行。今年1月,已有部分锂电厂商报出0.4元/Wh以下的价格。锂电价格由此迈入“0.3元/Wh”时代。

在此背景下,以成本优势为卖点的钠电池是否还具备市场竞争力?未来,钠电池又有多少的市场替代空间?在业内人士看来,快速降低成本,把钠电池理论成本优势转变为现实优势尤为迫切。

产业化进程快速推进

钠电池是一种以钠离子为电荷载体的充电电池,其研究可以追溯到上个世纪80年代,但受限于技术瓶颈其研究一度陷入停滞。近年来,经历了几轮诸如锂电池原材料涨价、产品供不应求等问题,钠电池价格低廉、无资源限制等优势逐渐被市场放大,作为锂电池替代技术路线获得快速发展。

中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教介绍,近年来,钠电池市场蓬勃发展,仅电池研发、制造和Pack环节新签约的项目多达29个,规划产能超过290GWh,投资总额超过1140亿元。截至2023年年底,钠电池产业链25家企业进行了82次融资,从时间节点来看,2022年以前的年融资案例多为个位数;2022年融资案例提升到17次;2023年更是达到47次。

“2023年被业内称为钠电池量产化元年,我们认为,钠电池的量产竞赛和订单兑现已拉开序幕。”

钠电池具有宽温性能、高循环效率寿命和转化效率的特点,在低速车、储能等应用场景,可以对锂电池进行替代,奇瑞、江淮、雅迪、爱玛等A00级车与两轮车均已官宣钠电新品。2023年12月,中石油大港油田1MWh商用钠离子电池储能示范项目成功并网。“从项目运行情况来看,项目BMS直流侧效率在93%—94%,PCS交流侧效率在89%—90%,远超客户预期。”示范项目电芯提供方——湖州国晟董事长李昕介绍,这是国内首个通过电科院性能测试的钠电池储能系统,项目也为钠电池在大型储能方向的规模化应用提供了示范,积累了经验。

具有理论成本优势

随着锂电价格下行,钠电池已经丧失价格优势了吗?

“部分锂电厂商0.3元/Wh的报价是在市场供过于求的情况下清库存,是不赚钱的。按当前原材料价格估算,锂电池实际成本高于0.3元/Wh。钠电池理论成本更低。”中国电池产业研究院院长吴辉向《中国能源报》记者表示,“从动态观点来看,碳酸锂价格难以长期维持在几万元的水平,钠电池产业化以后成本优势突出。”

众钠能源首席科学家赵建庆向《中国能源报》记者强调,钠电的产业化进程不会因为碳酸锂价格波动发生根本性的转变。钠离子电池技术路线有多种,各种技术路线的正极材料成本差异较大。 “对于众钠的聚阴离子型硫酸铁钠来说,和锂离子电池的成本交叉点大概在碳酸锂价格为4万—5万元/吨的时候。即使是当下,钠电池仍然具有相当大的成本优势。随着生产基地产能爬坡和产业链逐步成熟,今年年中成本可以做到0.37元/Wh,未来可以做到0.28元/Wh。”

截至2023年年底,已投运锂电池储能在新型储能中占比高达97.4%。欧盟科学院院士孙金华认为,新型储能“一锂独大”不如百花齐放。钠元素是地壳含量中第六高的元素,地壳丰度高达2.3%,是锂元素的数千倍,且全球各地分布均匀,几乎没有被垄断定价和“卡脖子”的可能。因此,发展钠电池有利于突破资源供应壁垒。从长远战略来看,要发展钠电池、液流电池等多种电池技术。不仅我国明确加快钠电池技术突破和规模化应用,欧美国家也将钠电池纳入储能电池发展体系。

业内专家指出,目前还没有一个产品能够全方位覆盖所有的应用场景。 短期内,钠电池、锂电池、液流电池等技术路线都有继续成长空间。而后续比拼的是各种技术路线的持续性,能持续成本优化,持续更新材料,持续提升安全性能等。

产业链协同降本

整体来看,目前实现量产并真正投入商业化应用的钠电池品牌和订单较少。

“钠电池正负材料还处于小批量生产阶段,价格偏高。钠电池硬碳负极材料要10万元/吨,而锂电石墨可能只有3万元/吨,六氟磷酸钠、电解液价格也比锂电贵。钠电池要实现理想中0.3元/Wh以下的成本,亟需打通产业链,通过原材料降本,通过规模化生产实现,确保和锂电竞争中的成本优势。”吴辉预计,到2030年,全球储能需求量达1.5太瓦时左右,钠电池会有较大市场空间。在电网级大储、工商业储能中会部分替代锂电池,在家储和便携式储能领域渗透率相对低一点。

“钠电池可以借鉴锂电池的发展历程。锂电池花了近十年左右的时间,快速降本,性能大幅提升,应用场景快速推进。”湖州国晟常务副总裁狄侃生判断,钠电池产业化时间节点会比锂电池用时更短、速度更快,一方面是钠电池正极、负极、隔膜、电解液等材料体系和锂电类似;另一方面,钠电生产线设备可以在锂电设备的基础之上直接做到更高级别的自动化大规模生产。目前,公司已小批量研制成功钠离子软包电芯和钠离子方形电芯,并发布了从低压叠塔家庭储能系统、高压户储系统、工商业储能系统到大型储能集装箱在内的储能系统系列,初步具备1GWh全球钠电池储能系统交付能力。

针对储能应用场景,赵建庆表示,当前,新能源配储能项目利用率不高,究其原因,还是电网和能源主管部门对储能并网后能否安全稳定的运行持怀疑态度。不论是锂电池还是钠电池,行业应该更多地去关注产品的性能,在安全、质量、稳定运行的基础上再去谈降本、低价,共同将蛋糕做大做强,构建一个健康、可持续、良性竞争的产业生态。

原标题:钠电产业化提速,亟需产业链协同降本

文丨本报记者 卢奇秀

End编辑丨杨晓冉

铅酸电池迎来真正替代品!比锂电池更安全,价格低,车主:快普及

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电动车是拥有超3.5亿保有量的大众化交通工具,而它核心零部件电池,也是拥有非常庞大规模的市场,而电池种类很多,但目前最受欢迎的莫过于铅酸电池,它是我国电动自行车发展的第一代电池,至今地位没有被撼动过。

当然,曾经一度出现锂电池,被行业认为是铅酸电池的替代品,但经过这些年的考验,在电动两轮车领域铅酸电池仍旧是主导地位,许多车主对锂电池并不买账,可以说它并不是铅酸电池的真正替代品。

今年以来,随着钠电池搭载在电动两轮车上,车主对于它的好感度非常高,小行家也看到不少车主直呼:快普及。

小行家个人也认为,钠电池是铅酸电池真正的替代品,至于为什么,下面我们从这3个电池存在的优劣势对比,就能明白原因了。

首先铅酸电池2个优点1个缺点

优点1 :价格亲民,这是小行家认为,铅酸电池得以长期主导地位不被撼动的关键原因,相比锂电池一组都是千元,大容量都要几千元,铅酸电池基本都是500元以内,不到1000元可以挑选大容量电池,它的价格是目前电池中最便宜的。

优点2 :稳定性高,铅酸电池作为出现上百年的电池种类,普及度非常高,具有很高的稳定性,再加上它的主要材料“铅金属”不具备自燃性,它不存在爆燃风险。

缺点 :铅酸电池是低密度的电池种类,只有30-50Wh/kg,这意味着它需要大容量的前提,电池一定要大,这导致电池笨重,缺乏轻便性,而且不能快充,

其次锂电池2个优点2个缺点

锂电池的优点 :电池是高密度的电池种类,可以达到200-300Wh/kg,这让它具备2个优点,第一是轻便性高,第二是同等容量高密度续航会更远。

锂电池的缺点 :但锂电池为什么没有替代铅酸电池,因为有2个缺点是“软肋”,也是车主无法接受的,第一是价格高,它是铅酸电池价格3被,第二是安全性欠佳,电动车自燃几乎都来自锂电池。

最后了解钠电池“优胜”在哪里

那么,为什么许多车主对于刚出现不久的钠电池十分看好,都希望它赶快投放市场,在电动车中量产普及,下面就来看看它“优胜”在哪里。

第一是它的刚刚好的能量密度 ,铅酸电池太低,锂电池太高,而钠电池的能量密度是刚刚好,它150Wh/kg的能量密度,决定了它的轻便性随便不及锂电池,但比钱算电池要轻便太多,续航里程也会增色不少。

第二是它的价格相对实惠 ,铅酸电池的铅材料虽然便宜,但现在消费者的实力也不局限于只买最便宜的,而钠电池采用的资源,属于可再生能源,并且是地球上最丰富的元素之一,它一旦普及,制造成本一定不会太高,即便不会比铅酸电池便宜,但也是相对实惠的。

第三是它的安全性 ,常见支持快充的电池,都具有自燃风险,但钠电池不同,它的内阻相对较高,发生短路时的瞬间发热量相比较锂电池小,温升相对较低,具备更高安全性。

另外,钠电池在循环寿命上,不仅超出铅酸电池很多,它拥有3000-6000次的充放电次数,是比常见的锂电池还要多,这意味着,它拥有更长的寿命,因为这些原因,小行家认为钠电池才是铅酸电池真正替代品。对此,你怎么看?欢迎大家评论交流。

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