2023年，鈉電產(chǎn)業(yè)化將迎來(lái)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。基于正極材料差異化，目前鈉電已經(jīng)發(fā)展為層狀氧化物、聚陰離子化合物、普魯士類(lèi)化合物三大技術(shù)路線。

由于三大技術(shù)路線優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)各異，且市場(chǎng)需求及響應(yīng)速度不同，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度也存在差異。

具體來(lái)看，層狀氧化物能量密度、倍率性能等在三種技術(shù)路線中表現(xiàn)最好，已率先完成了產(chǎn)業(yè)化。布局該路線的企業(yè)主要有蜂巢能源、孚能科技、星恒電源、中科海納、容百科技等。

聚陰離子化合物穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性高，且具備最長(zhǎng)的理論循環(huán)壽命，落地低速車(chē)、儲(chǔ)能等應(yīng)用前景廣闊，產(chǎn)業(yè)化速度較快。目前布局該路線的企業(yè)有眾鈉能源、鵬輝能源、鈉創(chuàng)新能源等。

普魯士類(lèi)化合物方面，由于制備結(jié)晶化及熱失控后產(chǎn)生有毒氣體等原因，目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度較慢，入局的企業(yè)有寧德時(shí)代、美聯(lián)新材、華鈉新材等。

在此背景下，高工儲(chǔ)能、高工產(chǎn)業(yè)研究院、高工鋰電將于4月24日在蘇州舉行2023高工鈉電產(chǎn)業(yè)峰會(huì)，峰會(huì)主題為“鈉電破曉 后浪可期”，屆時(shí)將邀請(qǐng)100+上下游企業(yè)、500+產(chǎn)業(yè)鏈嘉賓參會(huì)，敬請(qǐng)期待！

層狀氧化物鈉電產(chǎn)業(yè)化道路“清晰”

層狀氧化物是目前鈉電的主流技術(shù)路線，在結(jié)構(gòu)上可類(lèi)比為鋰電中的三元材料，比容量相對(duì)較高，可通過(guò)摻雜其他元素解決易相變、殘堿高、易吸濕等難點(diǎn)，且其工藝流程與三元材料相似，率先完成產(chǎn)業(yè)化。

2023開(kāi)年以來(lái)，多家企業(yè)紛紛官宣鈉電項(xiàng)目，將進(jìn)一步推動(dòng)層狀氧化物鈉電應(yīng)用落地。

輕型車(chē)市場(chǎng)，星恒電源于1月12日發(fā)布了第一代鈉電池“超鈉F1”，該電池未來(lái)將配套星恒電源兩輪車(chē)，性能方面比肩鋰電池，常溫循環(huán)2000次以上，成本比當(dāng)前鋰電降低約20%。

動(dòng)力市場(chǎng)，孚能科技于2月28日收到江鈴集團(tuán)“EV3鈉電池定點(diǎn)函”，為其提供鈉離子電池包總成服務(wù)，并將于今年6月30日前啟動(dòng)電池量產(chǎn)。此前，孚能科技表示在鈉電方面的技術(shù)路線為層狀氧化物+硬碳。

儲(chǔ)能領(lǐng)域，中科海納目前已發(fā)布多款鈉電電芯，包括12Ah圓柱電芯，能量密度為140Wh/kg，循環(huán)壽命為2000-3000次；方形方面則研發(fā)了80Ah、240Ah兩款電芯，可應(yīng)用于電動(dòng)乘用車(chē)、工商業(yè)儲(chǔ)能、家庭儲(chǔ)能等不同領(lǐng)域。

從材料端看，中科海納千噸級(jí)鈉電正負(fù)極材料產(chǎn)線已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行半年，其阜陽(yáng)GWh級(jí)鈉電生產(chǎn)線已在去年完成產(chǎn)品下線，萬(wàn)噸級(jí)鈉電正負(fù)極材料產(chǎn)線將于23年第三季度投產(chǎn)。

層狀氧化物鈉電產(chǎn)業(yè)化道路清晰，更多的企業(yè)紛至沓來(lái)：

然而，相關(guān)業(yè)內(nèi)人士分析，若鋰礦價(jià)格進(jìn)一步降低至30萬(wàn)元/噸以下，層狀氧化物的成本優(yōu)勢(shì)將很難體現(xiàn)。

聚陰離子鈉電：

聚焦長(zhǎng)循環(huán)壽命，儲(chǔ)能潛力盡顯

聚陰離子化合物具有堅(jiān)固且開(kāi)放的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可類(lèi)比為鋰電材料中的磷酸鐵鋰，其克容量達(dá)80-130 mAh/g，穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性高，且具備最長(zhǎng)的理論循環(huán)壽命。

但由于聚陰離子導(dǎo)電性較差，能量密度較低，其中摻釩路線成本較高、摻鐵路線能量密度表現(xiàn)較差，當(dāng)前主要作為儲(chǔ)備方案。

高工儲(chǔ)能認(rèn)為，聚陰離子技術(shù)路線由于在三種材料中成本最低，在鋰礦價(jià)格持續(xù)下行或更具優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用端，該材料由于具備最長(zhǎng)理論循環(huán)壽命，更適配儲(chǔ)能市場(chǎng)。

不僅如此，聚陰離子技術(shù)路線包括磷酸釩鈉、磷酸錳釩鈉、硫酸鐵納等。值得一提的是，鈉電新勢(shì)力頭部企業(yè)眾鈉能源以硫酸鐵鈉電池研發(fā)制造為主。

目前，眾鈉能源已實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室電池能量密度160wh/kg，工程電芯120wh/kg，兼具極佳的高低溫及倍率性能。當(dāng)前眾鈉能源已實(shí)現(xiàn)首批鈉電儲(chǔ)能模組和低速兩輪車(chē)PACK下線。

去年，眾鈉能源就已完成鈉電在兩輪車(chē)、儲(chǔ)能系統(tǒng)上的實(shí)際落地項(xiàng)目。

2022年10月，眾鈉能源與固德威達(dá)成合作，共同推進(jìn)“Li+/Na+混用2.8MWh液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目”，方案包含數(shù)款 1P48S 液冷方案電池包及全套 2.8MWh 鋰鈉混用液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)鋰、鈉電池組簇級(jí)的安裝、調(diào)試和試運(yùn)營(yíng)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)兼容復(fù)合使用。

2022年12月，眾鈉能源已與全球兩輪車(chē)裝機(jī)量排名前三的某上市車(chē)企簽訂排他性戰(zhàn)略合作協(xié)議，擬在電動(dòng)車(chē)用硫酸鐵鈉電池項(xiàng)目上建立長(zhǎng)期合作關(guān)系，共同開(kāi)發(fā)一系列適用于電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的硫酸鐵鈉電池及配套電池系統(tǒng)。

不僅如此，2023開(kāi)年以來(lái)，多家企業(yè)也紛紛官宣聚陰離子鈉電項(xiàng)目：

普魯士類(lèi)鈉電：入局企業(yè)少，競(jìng)爭(zhēng)格局小

普魯士類(lèi)化合物是一種典型的立方晶體結(jié)構(gòu)，其所有的金屬離子位于立方體頂角，具有較大的隧道結(jié)構(gòu)，可允許鈉離子自由嵌入和脫嵌，理論倍率性能、循環(huán)性能優(yōu)異，克容量達(dá)90-140 mAh/g。

但由于普魯士類(lèi)化合物量產(chǎn)時(shí)結(jié)晶水控制較難，當(dāng)前穩(wěn)定性較差，工藝控制有待進(jìn)一步成熟，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度將伴隨研究進(jìn)度同步提高。

此前，寧德時(shí)代推出的第一代鈉電池所使用的材料便是普魯士類(lèi)化合物，從最新消息看，寧德時(shí)代正致力推進(jìn)鈉離子電池在2023年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，目前正全面推進(jìn)鈉離子、M3P、凝聚態(tài)、無(wú)鉆電池、全固態(tài)、無(wú)稀有金屬電池等電池技術(shù)布局。

GGII分析，顏料企業(yè)布局普魯士類(lèi)化合物正極材料具有一定的技術(shù)與資源優(yōu)勢(shì)，切入速度快，生產(chǎn)成本能夠較好的控制，顏料企業(yè)布局普魯士類(lèi)化合物正極材料將成趨勢(shì)。

高工儲(chǔ)能注意到，目前美聯(lián)新材與七彩化學(xué)對(duì)普魯士類(lèi)化合物的產(chǎn)業(yè)化投入最大。1月6日，美聯(lián)新材及旗下美彩新材與立方新能源、七彩化學(xué)簽訂《戰(zhàn)略合作協(xié)議》，就鈉離子電池正極材料普魯士藍(lán)（白）共同展開(kāi)研發(fā)、實(shí)驗(yàn)，首期合作期限為10年。

3月5日，美聯(lián)新材、七彩化學(xué)、美彩新材簽署投資協(xié)議增資星空鈉電，星空鈉電擬將鈉離子電池的普魯士藍(lán)正極材料、硬碳負(fù)極材料等17項(xiàng)相關(guān)技術(shù)及專(zhuān)利權(quán)無(wú)償轉(zhuǎn)讓給美彩新材。此前，星空鈉電已完成普魯士藍(lán)鈉電池在軟包電池系統(tǒng)中的應(yīng)用，并建立了鈉電池的中試線。

總的來(lái)看，層狀氧化物鈉電產(chǎn)業(yè)化道路較為清晰，入局企業(yè)較多，2023年產(chǎn)能規(guī)劃較大，且已實(shí)現(xiàn)配套A00車(chē)型的突破，落地應(yīng)用更為廣闊；聚陰離子化合物鈉電在循環(huán)壽命要求更高的兩輪車(chē)、儲(chǔ)能等的市場(chǎng)需求更大；普魯士類(lèi)化合物產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度較為緩慢。

然而，這只是2023年開(kāi)年的情況，高工儲(chǔ)能認(rèn)為，隨著聚陰離子化合物、普魯士類(lèi)化合物材料技術(shù)、工藝、制程的突破以及更多落地應(yīng)用的出現(xiàn)，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將有所提速。

編輯：黃飛

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