電池百人會企業(yè)家“問道”臨海暨2023中國鈉電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈企業(yè)家峰會現(xiàn)場
電池百人會-電池網(wǎng)2月28日訊(張倩 常青 浙江臨海報道)“南美洲可開發(fā)鋰資源儲量占全球53%,中國鋰資源可開發(fā)儲量僅占全球7%,導致國內(nèi)鋰資源80%以上依靠進口。鈉元素是地殼中儲量最大的堿金屬元素,遍布全球各地?!痹w表示,我國鋰資源對外依存度高,發(fā)展鈉離子電池有助于維護二次電池,尤其是儲能電池的供應鏈安全。
2月28日,由臨海市人民政府、中關村新型電池技術創(chuàng)新聯(lián)盟、電池百人會主辦,永太科技(002326)獨家協(xié)辦的電池百人會企業(yè)家“問道”臨海暨2023中國鈉電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈企業(yè)家峰會在浙江臨海舉辦。
本次大會聚焦鈉電池生態(tài)圈構建,深度解讀產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、政策措施、前沿技術、未來展望;深度介紹臨海新能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,促進優(yōu)質(zhì)項目投資落地;力爭打造高價值、高規(guī)格、有影響力的交流技術革新、探討發(fā)展方向、明辨產(chǎn)業(yè)趨勢的品牌盛會,助力中國電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展探路前行。
中國國際金融股份有限公司研究部執(zhí)行總經(jīng)理、電力設備新能源行業(yè)首席分析師曾韜
28日下午,中國國際金融股份有限公司研究部執(zhí)行總經(jīng)理、電力設備新能源行業(yè)首席分析師曾韜在會上發(fā)表了題為《鈉電池:資源約束新解法》的主題演講,分享了鈉電材料技術壁壘及發(fā)展預測、鈉電池市場空間預測等,電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點,以饗讀者:
成本方面,鈉離子電池相較鋰電成本優(yōu)勢明顯,可在正極材料、負極材料、電解液以及集流體等方面降低成本。
會上,曾韜表示,根據(jù)中科院物理所及中科海鈉團隊的估算,Cu-Fe-Mn基鈉離子電池(0.29元/Wh)相較磷酸鐵鋰(0.43元/Wh)具有成本優(yōu)勢。兩類電池生產(chǎn)工藝類似,產(chǎn)線兼容度高,其成本的差異主要體現(xiàn)于原材料的區(qū)別。其中,正極材料方面,銅鐵錳氧化物原材料的成本為磷酸鐵鋰的1/2左右;負極材料方面,鈉離子電池煤基碳負極成本為鋰離子電池石墨負極原料成本的1/10;電解液方面,鈉離子電池可使用低濃度電解液,從而降低電解液成本;集流體方面,鈉離子電池負極集流體可不使用銅箔,同等容量的鈉離子電池中Al集流體成本Cu集流體的1/3。
性能對比方面,目前銅基鈉離子電池性能全面超越鉛酸電池,在能量密度等方面與磷酸鐵鋰電池還有一定的差距,但在低溫性能、安全性、環(huán)保等方面與磷酸鐵鋰接近甚至更好。普魯士藍體系能量密度更高(160 Wh/kg),未來有望接近磷酸鐵鋰電池水平。
曾韜分析,鈉離子電池較鉛酸電池有明顯能量密度、安全性優(yōu)勢,較磷酸鐵鋰電池則有成本、安全及低溫性能優(yōu)勢。產(chǎn)業(yè)應用上,鈉離子電池在低速電動車領域?qū)︺U酸電池形成替代,在未來無需高頻充電放的儲能領域,鈉離子電池將對磷酸鐵鋰電池進行有力補充。
鈉離子電池與鋰離子電池同步開發(fā),均起源于上世紀70年代,并同步發(fā)展出適用于正極的材料,但負極材料瓶頸致使鈉電發(fā)展長期落后于鋰電。
鈉電池負極材料方面,硬碳具有多種類型的可逆儲鈉位點,可提供約530mAh/g的理論容量,但硬碳制造工藝核心是碳化,工藝難點在原料選取、交聯(lián)處理、碳化、純化過程中均有體現(xiàn),技術壁壘較高。同時,曾韜梳理整個難點核心思路是得出,這些存在明顯的難點和瓶頸的地方恰恰有可能在這個領域誕生比較大的投資機會,因為壁壘更高、更加難解決的問題,一旦有企業(yè)率先解決了,站在資本市場的角度來說或?qū)@些公司給予最高的估值溢價。
據(jù)曾韜分享,經(jīng)測算,酚醛樹脂基、淀粉基、瀝青基硬碳單噸成本分別約為4.4萬元、2.9萬元、2.3萬元,樹脂基硬碳的成本比淀粉基高51%,比瀝青基高96%。樹脂基硬碳的優(yōu)勢在于可以精確、可控地構建可調(diào)節(jié)的孔結構、表面化學成分和分子水平上的活性位點,但在成本上極不具有競爭性。瀝青基硬碳制備工藝要求高,但前驅(qū)體性價比較突出,短期性能瓶頸明顯,待其制備技術成熟后,可以為下游穩(wěn)定提供高性能硬碳材料時,其或?qū)⒅鸩饺〈a(chǎn)工藝難度小的生物質(zhì)基硬碳材料成為主流。
通過部分企業(yè)機構硬碳產(chǎn)品對比,曾韜指出,日本在硬碳產(chǎn)業(yè)應用方面起步早,且長期處于壟斷地位。國內(nèi)公司的硬碳產(chǎn)品比容量已經(jīng)基本對標日本進口產(chǎn)品,在首效、振實密度等性能方面有一定差距,但國內(nèi)公司產(chǎn)品勝在售價低,基本都在日本進口產(chǎn)品的一半或以下。
鈉電池正極材料方面,層狀氧化物性能均衡,在Na+的脫嵌過程中會發(fā)生晶體結構演變現(xiàn)象,需通過控制充放電電壓區(qū)間及雜元素摻雜改性進行改善;聚陰離子類化合物種類豐富,主要包括磷酸鹽、硫酸鹽、混合聚陰離子化合物等,工作電壓高,需通過納米化和碳包覆改善電導率;普魯士藍類化合物具有開放的三維骨架結構及合適的鈉離子擴散通道,結構穩(wěn)定,但當下存在空位和間隙水問題導致材料電化學性能較低。曾韜表示,整體來看,層狀氧化物能量密度高,聚陰離子類化合物循環(huán)性能好,普魯士藍類化合物倍率好,多條路線共同推進鈉電池產(chǎn)業(yè)化。
從目前市場來看,鈉電產(chǎn)業(yè)化尚未成熟,未來需求量還有巨大的增長空間。曾韜判斷,2023年-2025年是鈉離子電池從0到1以及1到10快速突破的環(huán)節(jié),需要攻克的難點主要在負極正極核心材料的突破,一旦突破這些企業(yè)在資本市場上的關注度會達到非常高的程度以及水平。
應用方面,曾韜認為,2025年鈉電池在快速起量過程大概率在偏動力的應用場景,比如說兩輪車、三輪車、四輪車、A00級,這些應用場景起量速度比較快。2025年-2028年,鈉電池在儲能應用領域?qū)崿F(xiàn)快速滲透率提升,2025年以后會加快,因為鈉離子電池自己本身產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)突破瓶頸,實現(xiàn)成本進一步下降,實現(xiàn)壽命提高,還有光伏發(fā)電成本要進一步下降,兩個行業(yè)的共振的時間點有可能在2025年。
從資本市場的角度來說,曾韜認為,2023年、2024年可能對這些產(chǎn)業(yè)鏈相關環(huán)節(jié)進行布局,尤其是具備比較高的壁壘、比較明顯的難點的核心環(huán)節(jié)進行突破的這些企業(yè)可能是大家更加關注的。
鈉電池領域,曾韜預計,2025年全球鈉離子電池潛在市場空間達到73GWh,2021-2025年需求量復合增長率預計達621%。鈉電池能量密度遠期有望接近LFP,同時低溫性能、倍率性能優(yōu)于LFP,但循環(huán)壽命與LFP有較大差異。應用方面,其認為鈉離子電子主要適用場景為小動力、入門級車等價格敏感性動力市場,通信基站追求經(jīng)濟性并對循環(huán)要求低于市場,HEV追求極致倍率性能等場景。
鈉電負極材料領域,考慮硬碳主要供給鈉離子電池負極材料以及部分摻雜硬碳的鋰離子動力電池,曾韜預計,2023-2025年需求量復合增長率預計達858%,考慮隨著國產(chǎn)硬碳出貨量增加,硬碳平均價格會持續(xù)回落,預計2025年硬碳材料市場空間83億元。
鈉電正極材料領域,層狀氧化物和聚陰離子型分別適配動力、儲能場景,有望齊頭并進,考慮兩大場景需求增速,曾韜預計,2023-2025年層狀正極需求量有望達到1.3-9.6萬噸,聚陰離子正極有望達到0.5-8.8萬噸,對應CAGR分別為641%、312%。
(以上觀點根據(jù)論壇現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。)