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從寧德時代鈉離子電池問世看鈉離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展 鈉離子電池具有多重優(yōu)勢

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20 蔡雨晴 ? 2021-09-03 14:20:58  來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院 E140379G3

鈉離子電池行業(yè)主要上市公司:目前,我國鈉離子電池行業(yè)企業(yè)數(shù)量較少,擁有相關專利技術的鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈公司主要包括寧德時代(300750)、中科海鈉、鈉創(chuàng)新能源、鵬輝能源(300438)、欣旺達(300207)、中國長城(000066)、圣陽股份(002580)、格林美(002340)等

本文核心觀點:鈉離子電池具有資源、成本、性能等多重優(yōu)勢,在形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈后,相比于磷酸鐵鋰電池具備更高性價比和更大的發(fā)展空間

寧德時代發(fā)布第一代鈉離子電池,并在關鍵材料領域進行技術創(chuàng)新和突破

2021年7月29日,寧德時代發(fā)布了第一代鈉離子電池以及創(chuàng)新的鋰鈉混搭電池包。寧德時代研發(fā)的第一代鈉離子電池具備高能量密度、高倍率充電、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、良好的低溫性能與高集成效率等優(yōu)勢。其電芯單體能量密度高達160Wh/kg;常溫下充電15分鐘,電量可達80%以上;在-20攝氏度低溫環(huán)境中,也擁有90%以上的放電保持率;系統(tǒng)集成效率可達80%以上;熱穩(wěn)定性遠超國家強標的安全要求。

總體而言,寧德時代第一代鈉離子電池的能量密度略低于目前的磷酸鐵鋰電池,但是,在某些性能表現(xiàn)上,特別是低溫性能和快充方面,具有明顯的優(yōu)勢,特別適用于高寒地區(qū)高功率應用場景。

圖表1:寧德時代第一代鈉離子電池與磷酸鐵鋰電池性能對比

此外,寧德時代在鈉離子電池關鍵材料領域進行技術創(chuàng)新和突破,使其具備產(chǎn)業(yè)化條件。正極材料領域,目前主要有普魯士白和層狀氧化物兩類材料,克容量已經(jīng)達到60mAh/g,與現(xiàn)有的鋰離子電池正極材料相當。負極材料領域,由于鈉離子半徑大,無法嵌入石墨材料,寧德時代開發(fā)了具有獨特孔隙結構的硬碳材料,具有克容量高、易脫嵌、優(yōu)循環(huán)的特性,能夠讓大量的鈉離子存儲和快速通行。硬碳材料克容量可達350mAh/g以上,還具備優(yōu)異的循環(huán)性能,整體性能指標與現(xiàn)有石墨相當。

圖表2:寧德時代第一代鈉離子電池與鋰離子電池基本屬性對比

鈉元素的資源豐富且分布廣泛,具有資源和潛在價格優(yōu)勢

隨著鋰離子電池在消費、動力和儲能三大領域快速應用,鋰離子電池的生產(chǎn)制造達到了空前規(guī)模,鋰元素地殼中的含量只有0.0065%,且資源分布不均勻,70%的鋰分布在南美洲地區(qū)。如果按照鋰電池現(xiàn)在的發(fā)展速度,暫不考慮回收,鋰電池的應用將很快受到鋰資源的嚴重限制。

而鈉資源非常豐富,其在地殼中的豐度位于第6位,且是鈉分布于全球各地,完全不受資源和地域的限制,所以鈉離子電池相比鋰離子電池有非常大的資源優(yōu)勢。此外,由于鈉易獲取且價格低廉,所以鈉離子電池也具有很大的潛在價格優(yōu)勢。

圖表3:鈉資源與鋰資源對比(單位:元/kg,%)

鈉離子電池具有成本優(yōu)勢,較鋰電池成本下降30%-40%

在鈉離子電池原材料成本中,正極、負極材料(包括導電劑、黏結劑和鋁箔)、電解液和隔膜分別占比約26%、16%、26%和18%,剩余為集流體、包括外殼組件、極耳等其他裝配部件??傮w來看,鈉離子電池BOM成本較磷酸鐵鋰電池低30%-40%左右。

圖表4:鈉離子電池與鋰離子電池成本比較(單位:%)

首先,鈉離子資源相對鋰離子資源具有成本優(yōu)勢。鋰離子電池和鈉離子電池的電極原材料可以分別由碳酸鋰(Li2CO3)和碳酸鈉(Na2CO3)的前驅(qū)體合成,碳酸鈉價格具有明顯優(yōu)勢。其次,鈉離子電池正負極集流體均為鋁箔。因為鋰電池以石墨為負極,鋁箔在低電位下易與鋰發(fā)生合金化反應而被消耗,因此鋰電池負極集流體為銅箔,鈉離子電池能實現(xiàn)鋁箔對銅箔的替代,成本可進一步降低。據(jù)鑫欏鋰電分析,鈉離子電池的BOM成本約0.25元/Wh,而LFP電池BOM成本超0.35元/Wh。

圖表5:鈉離子電池和LFP電池BOM成本(單位:元/Wh)

以上數(shù)據(jù)參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國鋰電池行業(yè)市場需求預測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》,同時前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商引資、IPO募投可研、招股說明書撰寫等解決方案。

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2024-2029年中國鋰電池行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告
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本報告前瞻性、適時性地對鋰電池行業(yè)的發(fā)展背景、供需情況、市場規(guī)模、競爭格局等行業(yè)現(xiàn)狀進行分析,并結合多年來鋰電池行業(yè)發(fā)展軌跡及實踐經(jīng)驗,對鋰電池行業(yè)未來的發(fā)展...

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