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鈉離子電池行業(yè)研究:儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性訴求驅(qū)動(dòng),開啟量產(chǎn)之旅1.受儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性訴求驅(qū)動(dòng),鈉離子電池量產(chǎn)加速1.1.全球能源轉(zhuǎn)型加速,電化學(xué)儲(chǔ)能需求蓬勃發(fā)展儲(chǔ)能是全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中不可或缺的環(huán)節(jié),搭配儲(chǔ)能的可再生能源裝機(jī)才能實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)化石能源裝機(jī)的徹底取代。全球主要經(jīng)濟(jì)體陸續(xù)提出長期“碳中和”目標(biāo),減排已成全球共識(shí)?;茉吹氖褂檬侨蛱寂欧诺闹饕獊碓?,能源轉(zhuǎn)型是各經(jīng)濟(jì)體實(shí)現(xiàn)長期碳排放目標(biāo)的必經(jīng)之路。為了實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,全球電氣化率與可再生能源發(fā)電占比仍需大幅提升,世界各國紛紛制定發(fā)展戰(zhàn)略,加速能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。風(fēng)電、光伏具有天然的間歇性與波動(dòng)性,隨著裝機(jī)、發(fā)電規(guī)模提升,對電力系統(tǒng)沖擊愈加明顯。儲(chǔ)能系統(tǒng)通過充電或放電對發(fā)電端的輸出進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而與用電端的負(fù)載相匹配,因此可以在減少碳排放的同時(shí)維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。新型儲(chǔ)能維持高增長,其中鋰離子電池占絕對主導(dǎo)地位。據(jù)CNESA統(tǒng)計(jì),截至2021年底,全球電力系統(tǒng)已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模209.4GW,同比增長9%。其中抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,為180.5GW,比去年同期下降4.1%,累計(jì)規(guī)模占比首次低于90%。雖然抽水蓄能規(guī)模大、壽命長、技術(shù)成熟,但只有具備特定自然地形條件的地區(qū)才能進(jìn)行建設(shè),因此持續(xù)增長的電力儲(chǔ)能需求仍需由其他的儲(chǔ)能形式進(jìn)行填補(bǔ)。從新增裝機(jī)情況來看,在各類新型儲(chǔ)能技術(shù)中,鋰離子電池占據(jù)絕對主導(dǎo)地位,鋰電池儲(chǔ)能在循環(huán)次數(shù)、能量密度、響應(yīng)速度等方面均具有較大的優(yōu)勢,伴隨著成本的不斷下降,鋰電池儲(chǔ)能的應(yīng)用空間顯現(xiàn),累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,為23.2GW。1.2.鋰電原材料成本上漲,鈉電儲(chǔ)能量產(chǎn)正當(dāng)時(shí)鋰電上游原材料價(jià)格上漲,成本傳導(dǎo)至儲(chǔ)能電站運(yùn)營商,電源側(cè)/電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能注重投資回報(bào)率,部分電力儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)延期。在鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)中,電池組成本占比約60%,直接關(guān)系儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性。鋰電上游原材料碳酸鋰價(jià)格從去年年初5.5萬元/噸上漲至50萬元/噸,成本傳導(dǎo)沿著“碳酸鋰-正極材料-儲(chǔ)能電芯-儲(chǔ)能設(shè)備”
鏈條進(jìn)行。據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)統(tǒng)計(jì),2021年中國典型儲(chǔ)能EPC項(xiàng)目中標(biāo)均價(jià)1.476元/Wh,2022年6月份中國典型儲(chǔ)能EPC投標(biāo)均價(jià)升至1.75元/Wh(其中儲(chǔ)能系統(tǒng)成本占比80-85%)。儲(chǔ)能項(xiàng)目初始投資增加,投資收益下降,商業(yè)可行性缺失,海外部分已招標(biāo)項(xiàng)目暫緩執(zhí)行。據(jù)WoodMackenzie報(bào)告,美國2022年Q1電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能裝機(jī)747MW/2399MWh,環(huán)比2021年Q4下降53.7%/49.2%,受供應(yīng)鏈(鋰電價(jià)格上漲和供應(yīng)受限)、交通延誤影響,1.2GW儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)延期,其中約1/4將延期至明年。受供應(yīng)鏈影響,電池儲(chǔ)能開發(fā)商Ameresco公告,預(yù)計(jì)在8月份調(diào)試的加州537.5MW/2150MWh電池儲(chǔ)能項(xiàng)目將延遲并網(wǎng)。鋰電上游原材料價(jià)格上漲,電力儲(chǔ)能投資回報(bào)率下滑,鈉離子電池儲(chǔ)能憑借成本優(yōu)勢發(fā)展正當(dāng)時(shí)。據(jù)中科海鈉官網(wǎng),碳酸鋰價(jià)格在15萬元/噸水平時(shí),NaCuFeMnO/軟碳體系電池材料成本比磷酸鐵鋰/石墨體系電池材料低30~40%。在碳酸鋰供需緊平衡預(yù)期下,2022H2碳酸鋰價(jià)格有望穩(wěn)定在50萬元/噸左右,未來三年碳酸鋰價(jià)格大概率維持在20萬元/噸以上。在此背景下,鈉離子電池成本優(yōu)勢顯著,鈉離子電池從實(shí)驗(yàn)室加速走向量產(chǎn)正當(dāng)時(shí)。鈉離子電池有望憑借資源豐富、成本低廉、能量轉(zhuǎn)換效率高、循環(huán)壽命長、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢,在電力儲(chǔ)能中加速滲透。跟鋰離子電池相比,鈉離子電池:1)成本下降:
鈉資源儲(chǔ)量豐富,在地殼中鈉含量2.75%,高于鋰含量0.065‰;鈉資源分布均勻,有別于鋰資源約70%主要集中在南美洲地區(qū)。據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù),2022年8月純堿價(jià)格約3000元/噸(含稅),液堿價(jià)格約1200元/噸(含稅);
正極材料組分元素選擇多樣化,對某種特定金屬依賴性低,很多在含鋰層狀氧化物正極中沒有電化學(xué)活性的過渡金屬元素在含鈉層狀氧化物中具有活性。含鋰層狀氧化物中僅發(fā)現(xiàn)Mn、Co、Ni三個(gè)元素可以可逆充放電,而在含鈉層狀氧化物中Ti、V、Cr、Fe、Cu等元素均具有活性;
負(fù)極采用軟碳、硬碳等材料,可選無煙煤前驅(qū)體,材料來源和成本占優(yōu),另外碳化溫度遠(yuǎn)低于石墨化溫度,制造成本更低;
鈉不與鋁發(fā)生電化學(xué)合金化反應(yīng),可采用鋁箔作為負(fù)極集流體,能避免過放電引起的集流體氧化問題,安全+降本;
鈉離子斯托克斯直徑比鋰離子小,相同濃度的電解液具有比鋰鹽電解液更高的離子電導(dǎo)率,可以減少鈉鹽用量。2)倍率性能提升:鈉離子的溶劑化能比鋰離子更低,具有更高的界面離子擴(kuò)散能力;疊加更高的離子電導(dǎo)率,鈉離子電池倍率性能更好。3)寬溫度范圍適應(yīng)性:
鈉離子電池高低溫性能更優(yōu)異,在-40°C低溫下容量保持率70%,高溫80°C可以循環(huán)充放使用。在儲(chǔ)能系統(tǒng)層面可以降低空調(diào)功率配額,存在降本空間。未來鈉電產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟,材料成本有望進(jìn)一步下探;疊加技術(shù)持續(xù)迭代,電池循環(huán)壽命提升,電力儲(chǔ)能度電成本下降空間顯著,電力儲(chǔ)能盈利能力持續(xù)改善。當(dāng)前鈉離子電池(樣品)成本0.6~0.7元/Wh,與磷酸鐵鋰電芯相當(dāng)。當(dāng)原材料達(dá)到萬噸級(jí)出貨,電芯產(chǎn)能達(dá)4-5GWh規(guī)模時(shí),成本有望下降至0.4元/Wh,假設(shè)初始容量投資700-900元/kWh,對應(yīng)全生命周期度電成本約0.5元。遠(yuǎn)期看,隨著鈉電產(chǎn)業(yè)鏈成熟,材料成本進(jìn)一步下探,當(dāng)電芯出貨規(guī)模達(dá)10GWh以上時(shí),鈉離子電池成本可達(dá)到0.3元/Wh,初始容量投資有望達(dá)500-700元/kWh。通過技術(shù)持續(xù)迭代,假設(shè)電池循環(huán)壽命達(dá)到6000/8000次,對應(yīng)全生命周期度電成本約0.26/0.2元。磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池以2021年EPC項(xiàng)目均價(jià)計(jì)算,全生命周期度電成本約0.8元。碳酸鋰價(jià)格難以回到2021年水平,相比之下,鈉電儲(chǔ)能度電成本存在顯著下降空間,電力儲(chǔ)能盈利模式更加清晰。1.3.借鑒高鎳三元材料研發(fā)思路,鈉電循環(huán)性能提升可期國內(nèi)政策限制三元鋰電池在儲(chǔ)能端應(yīng)用,鋰電三元材料廠商開發(fā)鈉電正極材料意愿增強(qiáng)。鋰電三元儲(chǔ)能電池除了在性能、成本等市場競爭因素之外,政策端也開始處于劣勢。2022年6月29日,國家能源局綜合司發(fā)布了關(guān)于征求《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(2022年版)(征求意見稿)》意見的函,為防止電化學(xué)儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故,中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池。而鈉離子電池儲(chǔ)能作為中國、歐盟、美國等國家或地區(qū)推薦發(fā)展技術(shù)路線,并且層狀氧化物型鈉電正極材料跟鋰電三元材料研發(fā)策略相近、產(chǎn)線兼容,鋰電三元正極材料廠商開發(fā)鈉電正極材料的邊際意愿增強(qiáng)。鈉離子電池產(chǎn)品開發(fā)可參考高鎳三元鋰離子電池,站在巨人肩膀上事半功倍。為提高鈉電正極材料倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性,可采用元素?fù)诫s、表面涂層等鋰電高鎳三元材料改性策略對鈉電材料進(jìn)行改性。通過借鑒鋰離子電池循環(huán)改善策略,鈉離子電池研發(fā)效率提高。辯證看待鈉離子半徑較大現(xiàn)象,鈉離子電池循環(huán)潛力無限。在層狀氧化物和普魯士藍(lán)類正極材料中,一方面由于鈉離子半徑較大,脫嵌過程容易發(fā)生相變引起結(jié)構(gòu)坍塌,但是可以通過摻雜改性有效解決;另一方面,鈉離子與大部分過渡金屬離子半徑相差較大,不會(huì)跟過渡金屬離子發(fā)生混排,因此鈉離子電池循環(huán)性能存在更高潛力。另外不同于鋰電摻雜降低材料比容量,鈉電正極材料元素更加多樣化,為工業(yè)應(yīng)用提供較大探索空間,可以通過摻雜同時(shí)提升材料容量、循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。1.4.從“萌芽期”到“成長期”,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈配套逐漸成型創(chuàng)業(yè)公司憑借技術(shù)優(yōu)勢搶跑市場,轉(zhuǎn)型企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)積極,國內(nèi)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈日益完善。目前國內(nèi)外已有超過六十家企業(yè)正在進(jìn)行鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)布局,海外主要包括英國FARADION公司、法國NAIADES計(jì)劃團(tuán)體、美國NatronEnergy公司、日本岸田化學(xué)、豐田、松下、三菱化學(xué)等,目前海外主要停留在實(shí)驗(yàn)室或者小/中試階段。國內(nèi)寧德時(shí)代先聲奪人,2021年7月發(fā)布第一代鈉離子電池,擬通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新AB電池,使鈉離子電池應(yīng)用于新能源汽車。中科海鈉科技有限公司、浙江鈉創(chuàng)新能源有限公司等創(chuàng)業(yè)公司厚積薄發(fā),2022年形成千噸級(jí)正負(fù)極材料、電解液產(chǎn)能和GWh級(jí)別電芯產(chǎn)能,憑借技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢搶跑市場。傳藝科技、華陽股份
等轉(zhuǎn)型新能源態(tài)度堅(jiān)定,其中傳藝科技2023年初2GWh鈉電產(chǎn)能投產(chǎn),華陽股份聯(lián)合中科海鈉計(jì)劃未來年正、負(fù)極材料產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)至10GWh所需規(guī)模。鋰電、鈉電部分產(chǎn)線兼容,產(chǎn)能彈性給予鈉離子電池爆發(fā)潛力。鋰電正極材料廠商
振華新材、容百科技等均布局層狀氧化物鈉電正極材料,跟電芯廠商合作研發(fā),提升材料循環(huán)壽命,擇機(jī)進(jìn)行產(chǎn)能切換;六氟磷酸鈉可與六氟磷酸鋰產(chǎn)線共用,鋰電電解液龍頭公司目前多以技術(shù)儲(chǔ)備為主,其中多氟多布局靠前,已批量出貨;鋰電池和鈉電池產(chǎn)能可以快速切換,部分鋰電企業(yè)已完成鈉電產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備。鈉離子電池標(biāo)準(zhǔn)逐漸完善,為鈉離子電池商業(yè)化鋪平道路。2021年12月30日中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟《鈉離子蓄電池通用規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布并實(shí)施,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鈉離子蓄電池的型號(hào)命名、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存要求,作為鈉電標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用的里程碑,推動(dòng)了鈉離子電池技術(shù)和鈉電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。2022年7月14日,我國首批鈉離子電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鈉離子電池術(shù)語和詞匯》(2022-1103T-SJ)和《鈉離子電池符號(hào)和命名》(2022-1102T-SJ)計(jì)劃由工業(yè)和信息化部正式下達(dá),起草單位包含中科院物理所(中科海鈉)、寧德時(shí)代和比亞迪等。2.鈉離子電池技術(shù)路線百花齊放,產(chǎn)業(yè)化節(jié)奏有先后2.1.鋰離子電池生產(chǎn)線兼容鈉離子電池鈉離子電池生產(chǎn)工藝可參考鋰離子電池,部分工序簡化。以軟包疊片工藝為例,工序可分為三個(gè)部分,前端電極制造工序,電極漿料制備、電極涂布、輥壓、極片真空干燥、極片分切等;后端裝配工序,疊片、焊接、入殼封裝、真空干燥、注液及封口等;化成分選工序,包括預(yù)封裝、化成、二次封裝、分容篩選等。跟鋰電池不同之處在于,鈉電池可采用鋁箔作為負(fù)極集流體,因此正負(fù)極片均可采用鋁極耳,極耳焊接工序可以更加簡化。2.2.層狀氧化物類正極材料有望憑借成本低、工藝簡單率先量產(chǎn)鈉離子電池跟鋰離子電池最大區(qū)別在于正極材料,三種技術(shù)路線各有獨(dú)特優(yōu)勢。目前鈉離子電池正極材料體系主要分為層狀過渡金屬氧化物、聚陰離子類及普魯士藍(lán)類三種技術(shù)路線:層狀氧化物通式為NaxMO2(M為一種或多種過渡金屬元素或者摻雜替換元素),擁有二維傳輸通道,鈉離子傳輸快;壓實(shí)密度較高,擁有較高能量密度;制備工藝和三元材料一致,可以直接使用現(xiàn)有設(shè)備,縮短產(chǎn)業(yè)化周期,降低研發(fā)成本。缺點(diǎn)在于未改性材料在空氣中穩(wěn)定性較差,生產(chǎn)、存儲(chǔ)和使用成本增加,循環(huán)壽命差。聚陰離子類材料通式為NaxMy(XaOb)zZw,M為Ti、V、Fe等一種或多種,X為S、P等,Z為F等。具有開放的三維骨架結(jié)構(gòu),加上聚陰離子和鹵素陰離子的誘導(dǎo)效應(yīng),工作電壓高,通常具有優(yōu)良的倍率性能、循環(huán)性能、熱穩(wěn)定性。但是導(dǎo)電性較差,需要額外碳包覆或納米化工藝改善。NASICON結(jié)構(gòu)的Na3V2(PO4)3和磷酸鐵鋰一樣具有3.4V的長平臺(tái),生產(chǎn)工藝可以直接沿用磷酸鐵鋰工藝。由于含有劇毒的V元素,成本較高,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較慢。普魯士藍(lán)類材料通式為NaxMM’(CN)6·xH2O,M’通常為Fe元素,M為過渡金屬元素。其中FeMn基普魯士藍(lán)類材料擁有150mAh/g的比容量和3.4V的平臺(tái)電壓,原材料成本低廉,有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。問題在于需要水溶液方法合成,結(jié)晶水含量難以控制,水含量影響電池性能。層狀過渡金屬氧化物比容量高,聚陰離子類電壓平臺(tái)高,是兩種開發(fā)高能量密度鈉離子電池的路線。層狀過渡金屬氧化物正極兼?zhèn)涞统杀?、工藝簡單、技術(shù)相對成熟等特點(diǎn),率先量產(chǎn)。我們對1GWh中鈉電正極材料的原材料成本進(jìn)行估算,對于典型鈉電正極材料,普魯士藍(lán)類(Na1.92Mn[Fe(CN)6])原材料成本<層狀氧化物(Na0.9Cu0.22Fe0.30Mn0.48O2)<聚陰離子類(Na3V2(PO4)3)。其中1GWh鈉電層狀氧化物正極材料的原材料成本約0.87億元,成本具備顯著優(yōu)勢。另外層狀金屬氧化物可采用固相或液相合成法,固相法操作簡單、工藝流程短,適合規(guī)模生產(chǎn),可直接沿用現(xiàn)有三元材料生產(chǎn)線。中科海鈉銅基層狀氧化物正極電池循環(huán)性能達(dá)到4500次(140Wh/kg),基本達(dá)到儲(chǔ)能電池循環(huán)性能需求,2GWh(阜陽+太原)產(chǎn)能將在2022年先后建成投產(chǎn)。普魯士藍(lán)類材料同樣具備成本優(yōu)勢,動(dòng)力電池龍頭企業(yè)寧德時(shí)代將材料定位于動(dòng)力電池領(lǐng)域,對材料體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排,解決容量衰減問題,并持續(xù)優(yōu)化結(jié)晶水含量控制工藝。聚陰離子路線中磷酸釩鈉產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢,創(chuàng)業(yè)公司眾鈉能源、珈鈉能源側(cè)重不含釩的鐵基磷酸鹽、鐵基硫酸鹽,產(chǎn)品進(jìn)入中試驗(yàn)證。2.3.鋰電體系下軟/硬碳市場規(guī)模有限,無煙煤基軟碳先于硬碳量產(chǎn)碳基類負(fù)極材料最具商業(yè)化應(yīng)用潛力。鈉離子電池負(fù)極材料主要有碳基材料、鈦基化合物、合金材料、金屬化合物等。其中合金材料和金屬氧化物材料循環(huán)過程中會(huì)出現(xiàn)較大體積變化,循環(huán)性能有待提高;鈦基化合物負(fù)極電池能量密度相對有限。碳基材料中,傳統(tǒng)石墨作為商業(yè)化鋰離子電池體系最常用的負(fù)極材料,由于熱力學(xué)原因,鈉離子無法嵌入到石墨層間與碳形成穩(wěn)定的化合物,因此石墨難以作為鈉電負(fù)極材料。層間距較大的無定形碳(軟碳、硬碳)具有較高儲(chǔ)鈉容量、較低儲(chǔ)鈉電位、優(yōu)異循環(huán)穩(wěn)定性,應(yīng)用前景良好。硬碳材料產(chǎn)業(yè)化尚在醞釀中。受鋰電市場選擇影響,軟碳、硬碳材料市場規(guī)模有限,軟碳、硬碳產(chǎn)業(yè)化緩慢。當(dāng)前硬碳市場主要由日本主導(dǎo),單噸硬碳價(jià)格超過20萬,其中日本可樂麗2014年形成硬碳產(chǎn)能1000噸。由于硬碳工藝路線長,產(chǎn)品和電池性能構(gòu)效關(guān)系復(fù)雜,相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)大部分處于批量化制備階段。國內(nèi)負(fù)極材料龍頭貝特瑞、杉杉股份等處于中試階段,2021年硬碳出貨百噸級(jí)。成都佰思格獲得數(shù)千萬A+輪投資,用于高容量鈉(鋰)電池硬碳負(fù)極材料研發(fā)和萬噸級(jí)自動(dòng)產(chǎn)線建設(shè)。山西煤化所產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展較快,2022年下半年2000噸級(jí)硬碳負(fù)極材料產(chǎn)線有望投產(chǎn)。無煙煤基軟碳憑借結(jié)構(gòu)可控性、成本優(yōu)勢,率先量產(chǎn)。2022年3月,中科海鈉&華陽股份2000噸級(jí)無煙煤基負(fù)極材料產(chǎn)線投產(chǎn),并規(guī)劃建設(shè)10GWh鈉電所需負(fù)極材料產(chǎn)能。以亞煙煤、煙煤、無煙煤為代表的煤基材料具有資源豐富、廉價(jià)易得、產(chǎn)碳率高的特點(diǎn),采用煤基前驅(qū)體制備的鈉電負(fù)極材料儲(chǔ)鈉容量220mAh/g,首次效率80%。中科海鈉對煤基前驅(qū)體進(jìn)行表面改性,進(jìn)一步提升材料儲(chǔ)鈉容量和循環(huán)性能。將煤基材料與軟碳前驅(qū)體(瀝青、石油焦、針狀焦等)混合,先后進(jìn)行低溫(300-500℃)、高溫(1100-1500℃)熱處理。其中煤基材料為破碎得到的微粉顆粒,可選用副產(chǎn)品煤泥,原材料成本優(yōu)勢顯著。軟碳結(jié)構(gòu)可控性比硬碳好,軟碳制備工藝簡單,有望憑借成本優(yōu)勢占據(jù)相當(dāng)市場份額。2.4.電解液環(huán)節(jié)配套完備鋰電電解液產(chǎn)線兼容鈉電產(chǎn)品,產(chǎn)能快速切換支撐鈉電產(chǎn)業(yè)化加速。鈉離子電池電解液與鋰離子電池電解液配方相似,均由電解質(zhì)、溶劑和添加劑組成,最大區(qū)別為電解質(zhì)由六氟磷酸鋰變?yōu)榱姿徕c。根據(jù)多氟多公告,公司能夠根據(jù)市場需求情況,將六氟磷酸鋰產(chǎn)線快速切換到六氟磷酸鈉生產(chǎn)。我們預(yù)計(jì)頭部六氟磷酸鋰及電解液廠商未來均具備產(chǎn)能切換能力,鈉電電解液產(chǎn)能或難限制鈉離子電池發(fā)展,其中具備低成本、高收率、高質(zhì)量六氟磷酸鈉生產(chǎn)能力的廠商具備核心競爭力。3.鈉離子電池潛在市場空間廣闊,兩輪車、儲(chǔ)能領(lǐng)域先行下游需求與產(chǎn)能擴(kuò)張共振,鈉電產(chǎn)業(yè)化加速?;谇笆龇治觯覀冋J(rèn)為隨著鋰電上游原材料價(jià)格上漲,鈉電產(chǎn)業(yè)化加速啟動(dòng)。鈉離子電池有望憑借成本優(yōu)勢,在兩輪電動(dòng)車及低續(xù)航里程A00級(jí)乘用車等價(jià)格敏感領(lǐng)域逐漸滲透,另外鈉離子電池對投資收益率要求嚴(yán)格的儲(chǔ)能等領(lǐng)域也有極高的吸引力。盡管電池、正極材料、電解液環(huán)節(jié)產(chǎn)線兼容,隔膜、鋁箔等原材料無需更換,但負(fù)極材料產(chǎn)能擴(kuò)張仍需等待??紤]到行業(yè)規(guī)模及產(chǎn)品認(rèn)證周期,預(yù)計(jì)2022年鈉電池產(chǎn)能主要釋放于電動(dòng)兩輪車市場。隨著正極材料循環(huán)性能改善,負(fù)極材料產(chǎn)能投放,規(guī)模效應(yīng)逐漸顯現(xiàn),預(yù)計(jì)2023年儲(chǔ)能行業(yè)需求將引領(lǐng)鈉電行業(yè)發(fā)展。基于鈉電行業(yè)產(chǎn)能規(guī)模及未來技術(shù)進(jìn)步預(yù)期,我們對鈉電行業(yè)規(guī)模進(jìn)行測算。儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性訴求推動(dòng)鈉電發(fā)展,鈉電產(chǎn)業(yè)鏈日益完善支撐滲透率加速提升。隨著鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化逐漸成熟,鈉離子電池憑借成本優(yōu)勢、能量轉(zhuǎn)換效率高、循環(huán)壽命長、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢,在儲(chǔ)能領(lǐng)域中加速滲透。我們假設(shè):
基于全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程,風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)量及儲(chǔ)能配套比例,獨(dú)立儲(chǔ)能需求量對儲(chǔ)能電池出貨量進(jìn)行假設(shè);
鈉離子電池憑借度電成本優(yōu)勢在儲(chǔ)能領(lǐng)域逐漸滲透,基于2022年鈉離子電池行業(yè)中游原材料產(chǎn)能規(guī)劃情況對2022-2023年儲(chǔ)能裝機(jī)量進(jìn)行估算,2024-2025年隨著產(chǎn)業(yè)成熟有望加速滲透,預(yù)計(jì)2022-2025年儲(chǔ)能領(lǐng)域滲透率分別為0.2%/5%/19.2%/31.1%;
國內(nèi)鈉電產(chǎn)業(yè)鏈成熟度領(lǐng)先,國內(nèi)鈉電儲(chǔ)能電池出貨滲透率高于海外。基于以上假設(shè),預(yù)計(jì)2023-2025年儲(chǔ)能領(lǐng)域鈉離子電池出貨量分別為8.9/55.1/143.0GWh,三年復(fù)合增長率300%。在乘用車端,鈉電池將成為鋰電池有效補(bǔ)充,率先在價(jià)格敏感車型進(jìn)行裝機(jī)。伴隨宏光MINI等微型車推出,2021年新能源乘用車A00車級(jí)銷量占比提升至27%。2022年受宏觀經(jīng)濟(jì)影響,下沉市場消費(fèi)者需求疲軟,微型車中動(dòng)力電池成本占比較高,電池漲價(jià)傳導(dǎo)至消費(fèi)者進(jìn)一步影響需求。鈉離子電池能夠緩解整車企業(yè)成本壓力,憑借成本和安全優(yōu)勢有望在價(jià)格敏感的微型車領(lǐng)域占據(jù)一定市場。我們假設(shè):
基于國內(nèi)乘用車電動(dòng)化率提升邏輯,對新能源乘用車批發(fā)銷量進(jìn)行假設(shè);
國內(nèi)新能源A00車級(jí)銷量占比為22%,單車帶電量20kWh;
基于乘用車動(dòng)力電池產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)品認(rèn)證周期,預(yù)計(jì)2023-2025年鈉電滲透率分別為0.2%/5.0%/15.0%。基于以上假設(shè),預(yù)計(jì)2023-2025年微型車領(lǐng)域鈉離子電池裝機(jī)量分別為0.1/2.3/8.8GWh。綜上,鈉離子電池將在二輪車、儲(chǔ)能、A00車型電動(dòng)車領(lǐng)域持續(xù)滲透,儲(chǔ)能領(lǐng)域潛在空間廣闊,提供鈉離子電池主要需求彈性。2023-2025年鈉離子電池市場潛在空間分別為273.5/391.7/577.8GWh,預(yù)計(jì)鈉離子電池出貨10.2/66.2/166.6GWh,對應(yīng)滲透率4%/17%/29%。預(yù)計(jì)2025年正、負(fù)極材料,電解液及鋁箔需求量對應(yīng)46.6/25.0/20.0/11.7萬噸,隔膜33.3億平。4.重點(diǎn)公司分析4.1.
振華新材:單晶王者崛起,布局鈉電打開儲(chǔ)能領(lǐng)域成長空間公司是單晶三元正極材料細(xì)分領(lǐng)域龍頭,核心產(chǎn)品覆蓋中鎳、中高鎳及高鎳全系列大單晶鎳鈷錳酸鋰三元正極材料,主要用于新能源汽車領(lǐng)域。2021年公司三元材料出貨3.3萬噸,占國內(nèi)三元材料出貨市場份額8%。單晶三元正極材料具備高溫高電壓循環(huán)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性能,在三元材料產(chǎn)量占比中呈上升趨勢。鈉電方面,公司成功開發(fā)出層狀鈉正極系列產(chǎn)品,產(chǎn)品得到下游客戶認(rèn)可。公司可調(diào)整產(chǎn)線兼容鈉電正極材料生產(chǎn),單晶材料三燒工藝切換至鈉電正極材料兩燒工藝,生產(chǎn)效率提高,產(chǎn)能彈性顯著。公司基本盤良好,背靠優(yōu)質(zhì)客戶,率先搶占鈉電正極材料新賽道,產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)展行業(yè)領(lǐng)先,有望在鈉電滲透率提升過程中充分受益。4.2.
容百科技:從高鎳龍頭,到正極材料綜合供應(yīng)商公司是高鎳三元領(lǐng)域龍頭,核心產(chǎn)品為NCM811系列、NCA系列、Ni90及以上超高鎳系列三元正極及前驅(qū)體材料。高鎳化三元為長續(xù)航車型主流技術(shù),公司高鎳三元材料技術(shù)行業(yè)領(lǐng)先,在國內(nèi)首先實(shí)
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