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钠电产业化提速,亟需产业链协同降本

作者:卢奇秀 来源:中国能源报 发布时间:2024-02-26 浏览:

数字储能网讯:在国内锂价高企之时,作为锂电池的替代技术路线——钠电池受到市场追捧,企业投融资不断,产业链加速完善。然而,去年以来,电池原材料碳酸锂价格持续下跌,锂电池价格随之快速下行。今年1月,已有部分锂电厂商报出0.4元/Wh以下的价格。锂电价格由此迈入“0.3元/Wh”时代。

在此背景下,以成本优势为卖点的钠电池是否还具备市场竞争力?未来,钠电池又有多少的市场替代空间?在业内人士看来,快速降低成本,把钠电池理论成本优势转变为现实优势尤为迫切。

● 产业化进程快速推进

钠电池是一种以钠离子为电荷载体的充电电池,其研究可以追溯到上个世纪80年代,但受限于技术瓶颈其研究一度陷入停滞。近年来,经历了几轮诸如锂电池原材料涨价、产品供不应求等问题,钠电池价格低廉、无资源限制等优势逐渐被市场放大,作为锂电池替代技术路线获得快速发展。

中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教介绍,近年来,钠电池市场蓬勃发展,仅电池研发、制造和Pack环节新签约的项目多达29个,规划产能超过290GWh,投资总额超过1140亿元。截至2023年年底,钠电池产业链25家企业进行了82次融资,从时间节点来看,2022年以前的年融资案例多为个位数;2022年融资案例提升到17次;2023年更是达到47次。“2023年被业内称为钠电池量产化元年,我们认为,钠电池的量产竞赛和订单兑现已拉开序幕。”

钠电池具有宽温性能、高循环效率寿命和转化效率的特点,在低速车、储能等应用场景,可以对锂电池进行替代,奇瑞、江淮、雅迪、爱玛等A00级车与两轮车均已官宣钠电新品。2023年12月,中石油大港油田1MWh商用钠离子电池储能示范项目成功并网。“从项目运行情况来看,项目BMS直流侧效率在93%—94%,PCS交流侧效率在89%—90%,远超客户预期。”示范项目电芯提供方——湖州国晟董事长李昕介绍,这是国内首个通过电科院性能测试的钠电池储能系统,项目也为钠电池在大型储能方向的规模化应用提供了示范,积累了经验。

● 具有理论成本优势

随着锂电价格下行,钠电池已经丧失价格优势了吗?

“部分锂电厂商0.3元/Wh的报价是在市场供过于求的情况下清库存,是不赚钱的。按当前原材料价格估算,锂电池实际成本高于0.3元/Wh。钠电池理论成本更低。”中国电池产业研究院院长吴辉向《中国能源报》记者表示,“从动态观点来看,碳酸锂价格难以长期维持在几万元的水平,钠电池产业化以后成本优势突出。”

众钠能源首席科学家赵建庆向《中国能源报》记者强调,钠电的产业化进程不会因为碳酸锂价格波动发生根本性的转变。钠离子电池技术路线有多种,各种技术路线的正极材料成本差异较大。“对于众钠的聚阴离子型硫酸铁钠来说,和锂离子电池的成本交叉点大概在碳酸锂价格为4万—5万元/吨的时候。即使是当下,钠电池仍然具有相当大的成本优势。随着生产基地产能爬坡和产业链逐步成熟,今年年中成本可以做到0.37元/Wh,未来可以做到0.28元/Wh。”

截至2023年年底,已投运锂电池储能在新型储能中占比高达97.4%。欧盟科学院院士孙金华认为,新型储能“一锂独大”不如百花齐放。钠元素是地壳含量中第六高的元素,地壳丰度高达2.3%,是锂元素的数千倍,且全球各地分布均匀,几乎没有被垄断定价和“卡脖子”的可能。因此,发展钠电池有利于突破资源供应壁垒。从长远战略来看,要发展钠电池、液流电池等多种电池技术。不仅我国明确加快钠电池技术突破和规模化应用,欧美国家也将钠电池纳入储能电池发展体系。

业内专家指出,目前还没有一个产品能够全方位覆盖所有的应用场景。短期内,钠电池、锂电池、液流电池等技术路线都有继续成长空间。而后续比拼的是各种技术路线的持续性,能持续成本优化,持续更新材料,持续提升安全性能等。

● 产业链协同降本

整体来看,目前实现量产并真正投入商业化应用的钠电池品牌和订单较少。

“钠电池正负材料还处于小批量生产阶段,价格偏高。钠电池硬碳负极材料要10万元/吨,而锂电石墨可能只有3万元/吨,六氟磷酸钠、电解液价格也比锂电贵。钠电池要实现理想中0.3元/Wh以下的成本,亟需打通产业链,通过原材料降本,通过规模化生产实现,确保和锂电竞争中的成本优势。”吴辉预计,到2030年,全球储能需求量达1.5太瓦时左右,钠电池会有较大市场空间。在电网级大储、工商业储能中会部分替代锂电池,在家储和便携式储能领域渗透率相对低一点。

“钠电池可以借鉴锂电池的发展历程。锂电池花了近十年左右的时间,快速降本,性能大幅提升,应用场景快速推进。”湖州国晟常务副总裁狄侃生判断,钠电池产业化时间节点会比锂电池用时更短、速度更快,一方面是钠电池正极、负极、隔膜、电解液等材料体系和锂电类似;另一方面,钠电生产线设备可以在锂电设备的基础之上直接做到更高级别的自动化大规模生产。目前,公司已小批量研制成功钠离子软包电芯和钠离子方形电芯,并发布了从低压叠塔家庭储能系统、高压户储系统、工商业储能系统到大型储能集装箱在内的储能系统系列,初步具备1GWh全球钠电池储能系统交付能力。

针对储能应用场景,赵建庆表示,当前,新能源配储能项目利用率不高,究其原因,还是电网和能源主管部门对储能并网后能否安全稳定的运行持怀疑态度。不论是锂电池还是钠电池,行业应该更多地去关注产品的性能,在安全、质量、稳定运行的基础上再去谈降本、低价,共同将蛋糕做大做强,构建一个健康、可持续、良性竞争的产业生态。

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关键字:钠离子电池

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