中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:近兩年,寧德時(shí)代對(duì)于鈉離子電池的技術(shù)突破與市場(chǎng)布局,促使多家電池制造商與其強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,希望建立鈉離子電池供應(yīng)鏈并于今年實(shí)現(xiàn)鈉離子電池量產(chǎn)。與此同時(shí),鋰以及其他電池原材料價(jià)格飆升,更進(jìn)一步推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)對(duì)鈉離子電池的關(guān)注。
在伍德麥肯茲最新研究報(bào)告 Sodium-ion update: a make-or-break year for the battery market disruptor《鈉離子電池最新動(dòng)態(tài):關(guān)乎電池市場(chǎng)顛覆者成敗與否的一年》,我們研究團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了對(duì)今年鈉離子電池市場(chǎng)的預(yù)測(cè)。本報(bào)告隸屬于伍德麥肯茲電動(dòng)車與電池供應(yīng)鏈服務(wù)(Electric Vehicle and Battery Supply Chain Service)。
01
鈉離子電池VS鋰離子電池:電池性能
鎳基化學(xué)電池在儲(chǔ)能方面的表現(xiàn)出類拔萃,這正是其在電動(dòng)機(jī)車市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位的原因所在。但是,鎳基化學(xué)電池比鋰離子電池和鈉離子電池的生命周期短。盡管磷酸鐵鋰電池的電池能量密度低,但是鋰離子電池采用了電芯到電池包技術(shù),因此,其電池包能量密度與鎳基電池能量密度更為接近。
鈉離子電池引發(fā)關(guān)注的原因在于其構(gòu)成,而非性能。盡管按每一千瓦儲(chǔ)能容量計(jì)算,鈉離子化學(xué)電池的重量要重于鋰離子化學(xué)電池,但是前者所用原材料的成本要低于后者。
鈉離子電池主要使用三種正極材料,分別是普魯士白、層狀氧化物和聚陰離子,成本均低于鋰離子電池的正極材料。普魯士白結(jié)構(gòu)龐大,導(dǎo)致其能量密度低,而功率容量高。層狀氧化物和聚陰離子有望實(shí)現(xiàn)更高的能量密度,但要達(dá)到這一目標(biāo),困難重重。
盡管能量密度低、生命周期短,但是鈉離子電池的安全性更強(qiáng)、寬溫區(qū)性能更好。鈉離子電池工作原理類似于鋰離子電池,但由于鈉離子電池?zé)o需鋰,因此,與鋰離子電池相比,鈉離子電池預(yù)計(jì)會(huì)便宜至少20%。
但是,鈉離子電池體積更大,電池組原材料成本高,可能會(huì)導(dǎo)致鈉離子電池成本更高。
02
鈉離子電池組VS鋰離子電池組:成本
原材料不僅是影響電池性能的主要因素,而且也是影響電池成本高低的主要因素。例如,就鋰離子電池而言,原材料成本占電池組價(jià)格的30%。
從成本角度來(lái)看,不斷上漲的鋰、鈷、鎳的價(jià)格可能對(duì)鈉離子電池的影響不會(huì)很大。如果所有這些原材料價(jià)格上漲10%,鈉離子電池的原材料成本僅僅會(huì)上浮0.8%。而鋰離子電池的原材料成本則會(huì)上浮3.2%。
鈉離子電池的電池組成本較低,是其在應(yīng)用上替代鋰離子電池的主要原因。鈉離子電池生產(chǎn)采用的工藝與鋰離子電池超級(jí)工廠所用的工藝相同,因此,鈉離子電池產(chǎn)能可以很快擴(kuò)大。
03
鈉離子電池的潛在市場(chǎng)機(jī)遇
從鈉離子電池的需求端來(lái)看,最佳市場(chǎng)機(jī)遇之一就是儲(chǔ)能市場(chǎng)。鈉離子電池安全性更強(qiáng),生命周期更長(zhǎng),是靜態(tài)儲(chǔ)能領(lǐng)域的首選。尤其是靜態(tài)儲(chǔ)能需要每天或每小時(shí)充放電循環(huán)一次,而且對(duì)質(zhì)量和體積的要求沒(méi)有那么高。
但鈉離子電池電動(dòng)車的里程會(huì)低于鋰離子電池電動(dòng)車,其中原因之一就是鈉離子電池的重量更重。因此,鈉離子電池更適合于里程短、充電頻率高的新興兩輪和三輪電動(dòng)車市場(chǎng),而鋰離子電池具有較高的功率容量,可能更適合于重型電動(dòng)車。
重要的一點(diǎn)是,對(duì)于現(xiàn)有的鋰離子電池生產(chǎn)線而言,鈉離子電池技術(shù)幾乎是拿來(lái)即可用。鋰離子電池超級(jí)工廠經(jīng)過(guò)改造之后,即可相對(duì)快速地生產(chǎn)鈉離子電池。
04
鈉離子電池市場(chǎng)展望
我們預(yù)測(cè)到2030年,鈉離子電池的基準(zhǔn)產(chǎn)能會(huì)略低于40GWh。如果鈉離子電池在2025年之前取得成功,鈉離子電池基準(zhǔn)產(chǎn)能有可能會(huì)再此基礎(chǔ)上再增加100GWh。