钠电池产业已经拉开“帷幕”,哪些企业已经做好准备,可以从哪些环节入手?!

发布时间:2022-11-08
近日,钠创新能源举行“年产4万吨钠离子正极材料项目”(一期)投产运行仪式,意味着全球首条万吨级钠离子电池正极材料生产线正式投运。


与此同时,在投产仪式中,淮海控股集团和钠创新能源还签署了新一轮投资合作协议。至此,钠创A轮融资圆满完成。此次融资由钠创老股东淮海控股集团领投,安丰创投、维科技术与珠海瑞元秋实跟投。本轮融资主要用于钠创新能源生产基地的扩建和人才队伍的建设。


电池网注意到,随着全球新能源汽车及储能等产业的快速发展,电池的需求体量持续扩大,使得上游材料供不应求的情况不断加剧,叠加锂资源价格的疯涨,促使产业链企业以及资本市场对于钠离子电池产业的关注。



成本更低,钠离子电池大受电池企业欢迎


钠离子电池原理结构与锂电池大体相同,但相比于锂电池,钠电池更具有成本优势。以原材料为例,据SMM数据显示,10月28日碳酸锂最高价已达56.5万元/吨,而目前碳酸钠的价格仅在0.3万元/吨左右,价格差距数十倍。并且,相比于锂资源,钠资源非常丰富,更高的丰度也保证了钠离子电池在制造过程中能有着更低的成本。


中邮证券日前研报表示,钠离子电池因为资源丰富,成为当前产业链首选的替代品,预计量产后钠离子电池成本可以降到0.5-0.6元/度,比磷酸铁锂成本低40%。在这样的背景下,业内人士也开始更早地开始关注钠离子电池这个低成本补充产品。


目前,布局钠离子电池的企业主要分为三类,一类是以中科海钠、钠创新能源等为代表的初创公司;另一类是以宁德时代、容百科技、多氟多等为代表的原锂电池产业链的老牌上市公司;最后一类则以传艺科技等为代表的跨界公司。可以看到,钠电池赛道正迎来越来越多参赛者,目前已有多家企业抢先发布钠电产品,以抢占未来的钠电市场。同时,资本市场也不断释放乐观信号。


据电池网不完全统计,仅2022年就有多家钠离子电池产业链公司先后获得多轮融资,加速钠离子电池产业化步伐,其中钠离子电池硬炭负极材料生产商佰思格年内已连获3轮融资,投资方包含电池企业蜂巢能源、雄韬股份。


另外,在部分锂电上市公司的募资过程中,也开始出现那钠离子电池产业的身影。


据悉,6月13日晚间,振华新材发布向特定对象发行股票预案,拟募资总额不超过60亿元,用于正极材料生产线建设项目(义龙三期)及补充流动资金。


其中,振华新材正极材料生产线建设项目(义龙三期)项目总投资为62.45亿元,拟使用募集资金45亿元,项目建成后,将新增年产10万吨正极材料的生产能力,主要用于生产高镍、中高镍及中镍三元正极材料,并兼容钠离子电池正极材料的生产。据了解,振华新材的钠离子电池正极材料是层状氧化物路线,目前已升级为第二代产品,已向客户送样,同时也有部分小规模产出并销售。


据相关统计数据显示,钠离子电池企业主要于2020年前后开始获得市场重视,并且开始获得资本融资,投资方除了专业投资机构以外,还包括锂电池产业链企业、新能源汽车产业链企业,以及跨界公司等,资本的助力也直接加速了钠离子电池产业化的步伐。



多家企业布局、进展成果显著


国外布局钠电池领域的企业主要集中于英国、美国、法国、日本:英国方面,Faradion 公司于 2011 年成立,是较早布局钠电池技术研发及产业化的企业,已取得较为显著的研发成果。Faradion 公司已研发出10AhNi 基层状氧化物/硬碳软包电池样品,其能量密度可达140W·h/kg,在80%DOD 循环寿命预测超过 1000 次。 美国方面,Natron Energy 公司研发出的高倍率普鲁士蓝对称水系钠电池在 2C 倍率下循环寿命可达 10000 次,但其体积能量密度仅为50W·h/L。法国方面,NAIADES 计划团体已研发出氟磷酸钒钠/硬碳18650电池,能量密度为 90W·h/kg,在 1C 倍率循环次数达4000 次。日本方面,2020 年日本布局钠电池领域的企业主要包括日本岸田化学、日本丰田、日本松下和日本三菱化学,其中日本岸田化学布局钠电池电解质材料开发,日本丰田布局钠电池正极材料开发,日本松下布局钠电池负极材料开发,日本三菱化学则积极推动与东京理工大学在钠电池领域的合作。


国内初创企业及传统锂电企业持续加码布局钠电池产业链。目前国内布局钠电池领域的初创企业主要包括中科海钠、众钠能源、钠创能源等;传统锂电企业主要包括宁德时代、贝特瑞、杉杉股份、天赐材料、多氟多、翔丰华、鹏辉能源等。上述企业积极布局钠电池正极材料、负极材料、电解液以及钠电池等。 正极材料方面,据不完全统计,目前已实现钠电池正极材料销售的企业包括容百科技、振华新材,其中容百科技已接到一些批量钠电池正极材料订单;振华新材正极材料已实现吨级产出与销售。目前已投产钠电池正极材料的企业包括众钠能源、华阳股份,其中众钠能源百吨级正极材料线已经于 2022 年 3 月份投产;华阳股份 2000 吨/年钠电池正极材料项目已于2022 年 3 月投产。处于送样阶段的企业包括当升科技。具有中量试生产技术的企业为厦钨新能,已完成百公斤级的钠电材料试生产工作。此外,格林美已经做好批量生产钠离子电池材料的准备,七彩化学和美联新材共同投建年产 18 万吨电池级普鲁士蓝(白)项目,百合花已掌握普鲁士蓝(白)核心技术。


负极材料方面,据不完全统计,目前布局钠电池负极材料的企业主要包括华阳股份、贝特瑞、杉杉股份、翔丰华、百合花等。其中华阳股份2000吨/年钠电池负极材料项目已于 2022 年 3 月投产;贝特瑞硬碳负极材料已开发至第五代,可应用于钠电池中;杉杉股份已拥有软硬碳方面的技术积累和量产能力;翔丰华高性能硬碳负极材料正在由相关客户测试中;百合花在进行钠离子电池正负极材料的研究开发。


电解液方面,据不完全统计,目前布局钠电池电解液的企业主要包括钠创能源、天赐材料、多氟多、传艺科技等。其中钠创能源已完成5000吨电解液的生产工艺包设计,并在已拥有钠电池电解液量产技术,且具备六氟磷酸钠量产能力;多氟多已具备年产千吨的六氟磷酸钠生产能力,且公司产品已实现批量生产销售;传艺科技于 9 月 8 日发布公告称拟设立控股孙公司江苏传艺钠电新材料有限公司,并以其为投资主体拟投资建设一期5 万吨/年、二期10 万吨/年的钠电池电解液项目。


钠电池方面,据不完全统计,目前已具备GWh 钠电池量产能力的企业包括中科海钠、华阳股份和多氟多,其中中科海钠1GWh 钠电池生产线于2022 年 7 月在安徽投产;华阳股份 1GWh 钠离子电芯生产线于同年9月投产,目前正积极推进 1GWh 钠离子电池 PACK 生产线项目,预计于2022年内投产;多氟多控股子公司焦作新能源已具备1GWh 钠电池产能。目前拥有在建钠电池生产线的企业包括宁德时代和传艺科技,其中宁德时代已启动钠离子电池产业化布局,预计于 2023 年将形成基本产业链;传艺科技年产 4.5GWh 钠电池各生产设备及装置安装调试进展顺利,中试生产即将投产运行。此外,众钠能源、鹏辉能源、派能科技、维科技术均在积极布局钠电池领域。


行业空间究竟有多大?


在储能、基站等对能量密度不敏感的固定式场景,钠离子则有着巨大市场潜力。


首先在快速发展的储能领域,钠电池有望成为重要的技术路线之一。电化学储能技术中,锂离子电池储能技术装机规模1830.9MW,功率规模占比高达99.3%;铅蓄电池储能技术装机规模2.2MW;液流电池储能技术装机规模10.0MW;其它电化学储能技术装机规模1.52MW。


根据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会发布的《2022储能产业应用研究报告》,预计到2025年,电化学储能累计装机或将达到40GW,到2030年实现碳达峰目标,新能源发电年装机量将保持年均100GW增量,电化学储能的年装机增量将保持在12GW至15GW,预计到2030年,电化学储能装机规模将达到约110GW。


中邮证券研究所预测,电化学储能的装机量还将快于此,预计2025年电化学储能装机量将达到52GW,2030年累计装机量将达到297GW,年复合增长率在58%。其中钠电池预计2023年开始提升渗透率,于2025年、2030年分别达到10%、30%,需求量也由2023年的0.1GWh增至2025、2030年的2.7GWh、17.8GWh。


虽然在动力电池领域,因能量密度和使用寿命原因,钠离子电池无法完全取代锂离子电池,但同样有着巨大的需求量。


当前电动二轮车、A00,级均受到锂电池价格高企的影响,增长有所放缓,钠电池凭借着成本的优势,一方面对锂电池进行替代,另一方面通过低成本可以助力电动二轮车、A00级汽车的销售。


再加上钠离子电池有望对当前存量的铅酸蓄电池进行替代,预计2025年年为中国钠离子电池总需求量为61GWh,到2030年总需求将达到292GWh,2022-2030年年复合增长率高达82.5%。



太平洋证券日前表示,从中长期来看,锂资源供需错配和锂价高涨仍有维持的可能。更多的资本和企业开始重视或者布局对钠离子电池产业链,以寻求锂之外的另一稳定高效的能源来源;同时国家在政策层面明确鼓励发展钠电池,钠电池在新技术中顺位优先。


此外,未来钠离子电池发展潜力将逐步显现,太平洋证券预计,2023-2025年期间,随着各大厂商的钠电池技术的逐步突破,第一批钠离子电池产能逐渐投放。需求端市场处于验证钠离子电池产品阶段;供给端随着商业化达产,产业链建设不断推进,规模效应将逐渐显现。同时,预计到2026年,全球钠离子电池在各应用场景中综合渗透率达到5%;从结构上来看,未来储能市场有望成为对钠电池需求最大的市场,预计占钠离子电池市场总体规模的70%左右。


据研究机构EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院共同发布的《中国钠离子电池行业发展白皮书(2022年)》显示,根据钠电池各潜在应用场景对电池的需求量进行测算,理论上,钠电池在100%渗透的情况下在2026年的市场空间可达到369.5GWh,其理论市场规模或将达到1500亿元。


值得关注的产业链环节有哪些?


当前钠离子产业链已逐步完善,技术基本定型。


首先作为影响电池能量密度、循环寿命等关键组部件的正极材料方面,钠离子电池主要的正极材料有过渡金属氧化物、普鲁士蓝,聚阴离子等。其中过度金属氧化物能量密度高,是当前钠离子电池的主流正极。普鲁士蓝具有较好的稳定性,但循环寿命较差,生产过程不环保。聚阴离子正极稳定性较强,但成本较高。


负极材料作为钠离子电池的核心部件之一,影响着电池首次库仑效率、倍率性能和循环耐久等特性。目前钠离子电池使用较多的负极是硬碳、软碳。硬碳是目前最适合钠离子电池的负极。同时,软炭材料具有液相热解的特性,并且相比于硬炭来说,软炭的比表面积较低。因此软炭材料可以作为硬炭材料的包覆层,减少电极材料与电解液的副反应,增大首次库伦效率。


电池内部沟通正负极桥梁的电解液,是影响电池安全性的主要因素,对电池的能量密度、循环寿命以及倍率性能等也起着重要影响。目前最常用的电解液可以分为醚类电解液和酯类电解液,其中酯类电解液安全性高,具有良好的导电性,是钠离子当前最常用的电解液溶剂。


集流体方面,相比于锂离子电池只能选择铜做集流体,由于铝与钠在低电位不会发生合金化反应,因此钠离子电池可以选择更便宜的铝做集流体。


结论


随着市场规模的扩大,技术的进步,钠离子电池的成本会大大降低,毕竟,钠的原材料成本只有锂的百分之一不到,降价空间巨大。当钠离子电池的成本降到一个临界值时,就会迎来搭载钠离子电池的电动汽车大爆发,毕竟对于消费者来说,低价是最有诱惑力的。


2023 年很可能就是钠离子电池的元年。从现在开始,钠离子电池的技术飞轮已正式启动,这个趋势很难停下来。


文章来源: 未来智库,电池网,全景网