近日，鈉創新能源舉行“年產4萬噸鈉離子正極材料項目”（一期）投產運行儀式，意味著全球首條萬噸級鈉離子電池正極材料生產線正式投運。


與此同時，在投產儀式中，淮海控股集團和鈉創新能源還簽署了新一輪投資合作協議。至此，鈉創A輪融資圓滿完成。此次融資由鈉創老股東淮海控股集團領投，安豐創投、維科技術與珠海瑞元秋實跟投。本輪融資主要用于鈉創新能源生產基地的擴建和人才隊伍的建設。


電池網注意到，隨著全球新能源汽車及儲能等產業的快速發展，電池的需求體量持續擴大，使得上游材料供不應求的情況不斷加劇，疊加鋰資源價格的瘋漲，促使產業鏈企業以及資本市場對于鈉離子電池產業的關注。



成本更低，鈉離子電池大受電池企業歡迎


鈉離子電池原理結構與鋰電池大體相同，但相比于鋰電池，鈉電池更具有成本優勢。以原材料為例，據SMM數據顯示，10月28日碳酸鋰最高價已達56.5萬元/噸，而目前碳酸鈉的價格僅在0.3萬元/噸左右，價格差距數十倍。并且，相比于鋰資源，鈉資源非常豐富，更高的豐度也保證了鈉離子電池在制造過程中能有著更低的成本。


中郵證券日前研報表示，鈉離子電池因為資源豐富，成為當前產業鏈首選的替代品，預計量產后鈉離子電池成本可以降到0.5-0.6元/度，比磷酸鐵鋰成本低40%。在這樣的背景下，業內人士也開始更早地開始關注鈉離子電池這個低成本補充產品。


目前，布局鈉離子電池的企業主要分為三類，一類是以中科海鈉、鈉創新能源等為代表的初創公司；另一類是以寧德時代、容百科技、多氟多等為代表的原鋰電池產業鏈的老牌上市公司；最后一類則以傳藝科技等為代表的跨界公司。可以看到，鈉電池賽道正迎來越來越多參賽者，目前已有多家企業搶先發布鈉電產品，以搶占未來的鈉電市場。同時，資本市場也不斷釋放樂觀信號。


據電池網不完全統計，僅2022年就有多家鈉離子電池產業鏈公司先后獲得多輪融資，加速鈉離子電池產業化步伐，其中鈉離子電池硬炭負極材料生產商佰思格年內已連獲3輪融資，投資方包含電池企業蜂巢能源、雄韜股份。


另外，在部分鋰電上市公司的募資過程中，也開始出現那鈉離子電池產業的身影。


據悉，6月13日晚間，振華新材發布向特定對象發行股票預案，擬募資總額不超過60億元，用于正極材料生產線建設項目（義龍三期）及補充流動資金。


其中，振華新材正極材料生產線建設項目（義龍三期）項目總投資為62.45億元，擬使用募集資金45億元，項目建成后，將新增年產10萬噸正極材料的生產能力，主要用于生產高鎳、中高鎳及中鎳三元正極材料，并兼容鈉離子電池正極材料的生產。據了解，振華新材的鈉離子電池正極材料是層狀氧化物路線，目前已升級為第二代產品，已向客戶送樣，同時也有部分小規模產出并銷售。


據相關統計數據顯示，鈉離子電池企業主要于2020年前后開始獲得市場重視，并且開始獲得資本融資，投資方除了專業投資機構以外，還包括鋰電池產業鏈企業、新能源汽車產業鏈企業，以及跨界公司等，資本的助力也直接加速了鈉離子電池產業化的步伐。



多家企業布局、進展成果顯著


國外布局鈉電池領域的企業主要集中于英國、美國、法國、日本：英國方面，Faradion 公司于 2011 年成立，是較早布局鈉電池技術研發及產業化的企業，已取得較為顯著的研發成果。Faradion 公司已研發出10AhNi 基層狀氧化物/硬碳軟包電池樣品，其能量密度可達140W·h/kg，在80%DOD 循環壽命預測超過 1000 次。 美國方面，Natron Energy 公司研發出的高倍率普魯士藍對稱水系鈉電池在 2C 倍率下循環壽命可達 10000 次，但其體積能量密度僅為50W·h/L。法國方面，NAIADES 計劃團體已研發出氟磷酸釩鈉/硬碳18650電池，能量密度為 90W·h/kg，在 1C 倍率循環次數達4000 次。日本方面，2020 年日本布局鈉電池領域的企業主要包括日本岸田化學、日本豐田、日本松下和日本三菱化學，其中日本岸田化學布局鈉電池電解質材料開發，日本豐田布局鈉電池正極材料開發，日本松下布局鈉電池負極材料開發，日本三菱化學則積極推動與東京理工大學在鈉電池領域的合作。


國內初創企業及傳統鋰電企業持續加碼布局鈉電池產業鏈。目前國內布局鈉電池領域的初創企業主要包括中科海鈉、眾鈉能源、鈉創能源等；傳統鋰電企業主要包括寧德時代、貝特瑞、杉杉股份、天賜材料、多氟多、翔豐華、鵬輝能源等。上述企業積極布局鈉電池正極材料、負極材料、電解液以及鈉電池等。 正極材料方面，據不完全統計，目前已實現鈉電池正極材料銷售的企業包括容百科技、振華新材，其中容百科技已接到一些批量鈉電池正極材料訂單；振華新材正極材料已實現噸級產出與銷售。目前已投產鈉電池正極材料的企業包括眾鈉能源、華陽股份，其中眾鈉能源百噸級正極材料線已經于 2022 年 3 月份投產；華陽股份 2000 噸/年鈉電池正極材料項目已于2022 年 3 月投產。處于送樣階段的企業包括當升科技。具有中量試生產技術的企業為廈鎢新能，已完成百公斤級的鈉電材料試生產工作。此外，格林美已經做好批量生產鈉離子電池材料的準備，七彩化學和美聯新材共同投建年產 18 萬噸電池級普魯士藍（白）項目，百合花已掌握普魯士藍（白）核心技術。


負極材料方面，據不完全統計，目前布局鈉電池負極材料的企業主要包括華陽股份、貝特瑞、杉杉股份、翔豐華、百合花等。其中華陽股份2000噸/年鈉電池負極材料項目已于 2022 年 3 月投產；貝特瑞硬碳負極材料已開發至第五代，可應用于鈉電池中；杉杉股份已擁有軟硬碳方面的技術積累和量產能力；翔豐華高性能硬碳負極材料正在由相關客戶測試中；百合花在進行鈉離子電池正負極材料的研究開發。


電解液方面，據不完全統計，目前布局鈉電池電解液的企業主要包括鈉創能源、天賜材料、多氟多、傳藝科技等。其中鈉創能源已完成5000噸電解液的生產工藝包設計，并在已擁有鈉電池電解液量產技術，且具備六氟磷酸鈉量產能力；多氟多已具備年產千噸的六氟磷酸鈉生產能力，且公司產品已實現批量生產銷售；傳藝科技于 9 月 8 日發布公告稱擬設立控股孫公司江蘇傳藝鈉電新材料有限公司，并以其為投資主體擬投資建設一期5 萬噸/年、二期10 萬噸/年的鈉電池電解液項目。


鈉電池方面，據不完全統計，目前已具備GWh 鈉電池量產能力的企業包括中科海鈉、華陽股份和多氟多，其中中科海鈉1GWh 鈉電池生產線于2022 年 7 月在安徽投產；華陽股份 1GWh 鈉離子電芯生產線于同年9月投產，目前正積極推進 1GWh 鈉離子電池 PACK 生產線項目，預計于2022年內投產；多氟多控股子公司焦作新能源已具備1GWh 鈉電池產能。目前擁有在建鈉電池生產線的企業包括寧德時代和傳藝科技，其中寧德時代已啟動鈉離子電池產業化布局，預計于 2023 年將形成基本產業鏈；傳藝科技年產 4.5GWh 鈉電池各生產設備及裝置安裝調試進展順利，中試生產即將投產運行。此外，眾鈉能源、鵬輝能源、派能科技、維科技術均在積極布局鈉電池領域。


行業空間究竟有多大？


在儲能、基站等對能量密度不敏感的固定式場景，鈉離子則有著巨大市場潛力。


首先在快速發展的儲能領域，鈉電池有望成為重要的技術路線之一。電化學儲能技術中，鋰離子電池儲能技術裝機規模1830.9MW，功率規模占比高達99.3%；鉛蓄電池儲能技術裝機規模2.2MW；液流電池儲能技術裝機規模10.0MW；其它電化學儲能技術裝機規模1.52MW。


根據中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會發布的《2022儲能產業應用研究報告》,預計到2025年，電化學儲能累計裝機或將達到40GW，到2030年實現碳達峰目標，新能源發電年裝機量將保持年均100GW增量，電化學儲能的年裝機增量將保持在12GW至15GW，預計到2030年，電化學儲能裝機規模將達到約110GW。


中郵證券研究所預測，電化學儲能的裝機量還將快于此，預計2025年電化學儲能裝機量將達到52GW，2030年累計裝機量將達到297GW，年復合增長率在58%。其中鈉電池預計2023年開始提升滲透率，于2025年、2030年分別達到10%、30%，需求量也由2023年的0.1GWh增至2025、2030年的2.7GWh、17.8GWh。


雖然在動力電池領域，因能量密度和使用壽命原因，鈉離子電池無法完全取代鋰離子電池，但同樣有著巨大的需求量。


當前電動二輪車、A00，級均受到鋰電池價格高企的影響，增長有所放緩，鈉電池憑借著成本的優勢，一方面對鋰電池進行替代，另一方面通過低成本可以助力電動二輪車、A00級汽車的銷售。


再加上鈉離子電池有望對當前存量的鉛酸蓄電池進行替代，預計2025年年為中國鈉離子電池總需求量為61GWh，到2030年總需求將達到292GWh，2022-2030年年復合增長率高達82.5%。



太平洋證券日前表示，從中長期來看，鋰資源供需錯配和鋰價高漲仍有維持的可能。更多的資本和企業開始重視或者布局對鈉離子電池產業鏈，以尋求鋰之外的另一穩定高效的能源來源；同時國家在政策層面明確鼓勵發展鈉電池，鈉電池在新技術中順位優先。


此外，未來鈉離子電池發展潛力將逐步顯現，太平洋證券預計，2023-2025年期間，隨著各大廠商的鈉電池技術的逐步突破，第一批鈉離子電池產能逐漸投放。需求端市場處于驗證鈉離子電池產品階段；供給端隨著商業化達產，產業鏈建設不斷推進，規模效應將逐漸顯現。同時，預計到2026年，全球鈉離子電池在各應用場景中綜合滲透率達到5%；從結構上來看，未來儲能市場有望成為對鈉電池需求最大的市場，預計占鈉離子電池市場總體規模的70%左右。


據研究機構EVTank、伊維經濟研究院聯合中國電池產業研究院共同發布的《中國鈉離子電池行業發展白皮書（2022年）》顯示，根據鈉電池各潛在應用場景對電池的需求量進行測算，理論上，鈉電池在100%滲透的情況下在2026年的市場空間可達到369.5GWh，其理論市場規模或將達到1500億元。


值得關注的產業鏈環節有哪些？


當前鈉離子產業鏈已逐步完善，技術基本定型。


首先作為影響電池能量密度、循環壽命等關鍵組部件的正極材料方面，鈉離子電池主要的正極材料有過渡金屬氧化物、普魯士藍，聚陰離子等。其中過度金屬氧化物能量密度高，是當前鈉離子電池的主流正極。普魯士藍具有較好的穩定性，但循環壽命較差，生產過程不環保。聚陰離子正極穩定性較強，但成本較高。


負極材料作為鈉離子電池的核心部件之一，影響著電池首次庫侖效率、倍率性能和循環耐久等特性。目前鈉離子電池使用較多的負極是硬碳、軟碳。硬碳是目前最適合鈉離子電池的負極。同時，軟炭材料具有液相熱解的特性，并且相比于硬炭來說，軟炭的比表面積較低。因此軟炭材料可以作為硬炭材料的包覆層，減少電極材料與電解液的副反應，增大首次庫倫效率。


電池內部溝通正負極橋梁的電解液，是影響電池安全性的主要因素，對電池的能量密度、循環壽命以及倍率性能等也起著重要影響。目前最常用的電解液可以分為醚類電解液和酯類電解液，其中酯類電解液安全性高，具有良好的導電性，是鈉離子當前最常用的電解液溶劑。


集流體方面，相比于鋰離子電池只能選擇銅做集流體，由于鋁與鈉在低電位不會發生合金化反應，因此鈉離子電池可以選擇更便宜的鋁做集流體。


結論


隨著市場規模的擴大，技術的進步，鈉離子電池的成本會大大降低，畢竟，鈉的原材料成本只有鋰的百分之一不到，降價空間巨大。當鈉離子電池的成本降到一個臨界值時，就會迎來搭載鈉離子電池的電動汽車大爆發，畢竟對于消費者來說，低價是最有誘惑力的。


2023 年很可能就是鈉離子電池的元年。從現在開始，鈉離子電池的技術飛輪已正式啟動，這個趨勢很難停下來。


文章來源： 未來智庫，電池網，全景網