鈉離子電池這么火？華為、碧桂園都入局了
時間:2022-06-07 10:31來源:中國能源報 作者:盧奇秀
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國家能源局近期公布了2021年度能源領域首臺（套）重大技術裝備（項目）名單，共75項技術裝備（項目）入圍，其中儲能領域涉及8項，1兆瓦時鈉離子儲能電池系統位列其中。
我國八成鋰資源依賴進口，當前，鋰離子電池難以同時支撐起電動汽車和儲能兩大產業的發展。尋找替代或備選儲能技術，正成為世界各國技術競爭的焦點。鈉離子電池具有成本低、安全性能高、工作溫區寬等特點，可廣泛應用于低速電動車、可再生能源接入和5G通信基站等領域。
從首套到大規模應用，鈉離子電池產業化之路要走多久？在鋰離子電池價格大幅跳漲的當前，鈉離子電池能否快速崛起并取而代之？
綜合優勢明顯
目前，鋰電池原材料——碳酸鋰的價格已創近年新高，近期雖有回調，但電池級碳酸鋰價格仍維持在42萬元/噸左右的高位。“企業紛紛尋找備選技術路線，而鈉離子電池是首選。”中科海鈉創始人胡勇勝向記者表示，發展鈉離子電池有望緩解因鋰資源短缺及分布不均引發的儲能發展受限的問題，具有重要的經濟價值和戰略意義。
與此同時，政策層面不斷釋放積極信號。近兩年，國家發改委、國家能源局相繼發布的《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》《“十四五”能源領域科技創新規劃》《“十四五”新型儲能發展實施方案》均提到，要研發鈉離子電池等新一代高性能儲能技術。工信部明確鋰離子電池、鈉離子電池等新型電池作為推動新能源產業發展的壓艙石，是實現碳達峰碳中和目標的關鍵支撐。
“我國鈉離子電池產業的推進力度和速度遠遠快于其他國家。”在眾鈉能源首席科學家趙建慶看來，隨著電動汽車和儲能市場快速發展，市場需求將激增。鈉離子電池與鋰離子電池相比，除了能量密度外，在成本、充放電倍率、低溫性能、安全性方面均不落下風，甚至更具優勢。
2021年7月，寧德時代發布了公司第一代鈉離子電池，電芯單體能量密度達160瓦時/千克，在零下20攝氏度低溫的環境下，仍然有90%以上的放電保持率。同一時間段，中科海鈉公司研發的1兆瓦時鈉離子儲能系統在山西投運。由此，鈉離子電池快速進入大眾視野。
仍處于產業化早期
鈉離子電池將普通鋰離子電池中的鋰離子換成了鈉離子。早在上世紀七十年代，就已經出現在實驗室里，但多種原因致使相關研究一度停滯。近年來，隨著電池發展難題接連被攻克，鈉離子電池成為繼鋰離子電池之后的又一新興技術。
今年以來，鈉離子電池市場化明顯加快。3月底，目前全國最大鈉離子電池規劃項目——山西新陽清潔能源項目投入試產；4月，溫州市與中建八局等單位簽署合作，計劃打造5條鈉離子電池儲能生產線產品；5月，上海璞鈉能源鈉離子電池正極材料中試及電芯實驗線項目簽約落地。
同時，鈉離子電池成為資本市場的“新寵”，吸引了華為、碧桂園等企業跨界布局。日前，鈉離子電池企業中科海鈉、眾鈉能源分別獲得華為旗下哈勃投資和碧桂園投資；鈉創新能源與中信證券簽署協議，將共同推進鈉離子電池核心材料及相關產品的商業化。
據了解，鈉離子與鋰離子電池的結構和工作原理較為類似，可以兼容后者現有材料和生產設備。基于此，包括寧德時代、鵬輝能源、欣旺達在內的鋰電池企業均進行了產業規劃。正負極材料、電解液方面，容百科技、華陽股份、格林美、成都佰思格等企業也在積極布局。
趙建慶表示，當前鈉離子電池存在多條技術路線，比如正極材料可分為層狀過渡金屬氧化物、聚陰離子型材料、普魯士藍（白）類化合物等；負極以軟碳、硬碳材料應用為主。在他看來，鈉離子電池與鋰離子電池的產業化發展歷程相似，不同路線各有適用場景，現階段某一技術路線還沒有獲得壓倒性優勢，等待應用市場來考驗。
事實上，鈉離子電池仍處于產業化早期。“公司鈉離子電池進行了小批量生產，產業鏈尚不成熟，上游原材料尚未實現大規模生產，價格太高。”鵬輝能源董秘此前回復投資者提問時表示，鈉離子電池發展需要上游材料盡快上規模。
產業鏈趨于完善
國家發改委副主任林念修此前表示，要加快發展鈉離子、無鈷、固態電池、燃料電池等新型電池技術，促進電池技術和材料多元化，建設完善動力電池回收利用體系，緩解稀有金屬、稀缺金屬資源供給矛盾。
被寄予厚望的鈉離子電池何時才能大規模應用？成本是亟待突破的首要問題。趙建慶告訴記者，我國鈉資源儲量豐富，電池原材料價格遠低于鋰離子電池。現階段，鈉離子電池負極材料——硬碳主要依賴進口。隨著各方布局落地，預計硬碳價格今年底到明年初會大幅降低。在他看來，目前，鈉離子電池全產業鏈僅進行了初步匹配，資源整合還有很大的優化空間，可以進一步提升產品性能，降低電池全生命周期成本。
趙建慶進一步表示，鈉離子電池規模量產沒有明顯瓶頸，但產業化發展需要一個過程。當前相關企業正加速擴大產能，預計2023年—2025年鈉離子產業鏈將趨于完善。屆時，將凸顯鈉離子電池成本優勢。
德勤財務咨詢的合伙人趙靜認為，鈉離子電池的成本可以比鋰離子電池低30%—40%，在未來市場上會有更多的應用，一定程度上可以和鋰離子電池形成互補格局。
胡勇勝認為，鈉離子電池產品將主要應用于150瓦時/千克以下場景，在儲能電池和低速電動車領域，將成為鋰離子電池的有益補充。“無論是國家政策和市場引導，還是企業自身技術發展和產業布局，中國都有機會獲得鈉離子電池產業發展的主導權，引領鈉離子電池技術與應用的發展趨勢，率先在全球范圍內實現鈉離子電池的產業化和商業化應用。”
文章標簽：
鈉離子電池
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