九龙证券|目标市场清晰,技术路线多样,钠离子电池产业化进程加速

字数:8573访问原帖 评论数:0条评论 TXT下载

发表时间:2022-12-18 21:01:55 更新时间:2022-12-19 12:31:25

楼主:何人的附属品  时间:2022-12-18 13:01:55
近年来,在锂离子动力电池商场势头正旺的一起,环绕着“新式电池”钠离子电池的新一轮军备竞赛也在展开。
例如锂电巨子宁德年代屡次在揭露渠道表明要在2023年完结钠离子电池的工业化。尽管各家公司还未真正意义上完结钠离子电池的规划量产,但钠离子电池的方针商场(储能与低速电动车)已经十分明晰,代替铅酸,补偿锂电的商场定位成为职业共同。
钠与锂是同族元素,二者化学性质类似,钠离子电池与锂离子电池的构造也基本共同,均由正极、负极、电解液、隔阂等组成,其中正极资料有层状过渡金属氧化物、普鲁士蓝(白)类化合物、聚阴离子化合物三种干流技能道路,负极资料以硬碳和软碳为主。
钠离子电池工业转机产生在2010年后,彼时钠离子电池的研制取得发展,国内外钠离子电池的商业化进程开端提速,相关创业公司涌现,2017年国内榜首家钠离子电池创业企业中科海钠注册建立。
一般认为,钠离子电池在今天能重新鼓起首要是锂电池原资料价格飙升导致的。锂离子电池尽管技能、工业成熟度高,但锂资源储量少且散布不均,美国地质勘探局调查数据显现,全球超过一半(约53%)的可开发锂资源储量会集在南美洲,我国作为动力电池制作大国只占14%。
相反,钠资源的储量丰厚,是锂元素的一千多倍,且资源散布均匀,在地壳和海洋中即可取得。
生意社最新数据显现,本年8月底,电池级碳酸锂的价格已涨至49.2万/吨,近乎去年年头价格的10倍,且或许全年坚持高位。原资料本钱,再加上铝箔替换铜箔和负极本钱,依据测算,钠离子本钱较磷酸铁锂电池可以低30%左右。
因而,为缓解上游原资料价格上涨的压力和或许构成的战略资源威胁,在商场和政策两方面的助推下,钠离子电池商业化成为必然。
就功能特点而言,除本钱优势外,钠离子电池还愈加安全稳定,在高/低温环境下比锂离子电池有更好的功能表现。现在干流钠离子电池厂商开发的一代产品能量密度区间为100-160Wh/kg,和磷酸铁锂的能量密度区间存在部分重合。

反映到商场上来看,小牛电动CEO李彦已于本年8月表明,公司将于2023年推出钠离子两轮电动车,这是出于降本的考虑。政策层面,本年8月科技部等九部分印发《科技支撑碳达峰碳中和施行方案(2022—2030年)》,明确提出研制液态钠离子电池储能、液流电池储能等高效储能技能。工信部同月发文,提出要加强新式储能电池工业化技能攻关,加快研钠离子电池等新式电池。中信证券最新研报估计,到2025年钠离子电池商场规划将达百亿。
由于钠离子电池和锂离子的电池不同首要体现在正极资料、负极资料、电解液和集流体四个方面,因而本文接下来将依照电池制作厂商和电池要害资料供货商两个大类,并在要害资料大类下细分正极资料、负极资料、电解液和集流体四个小类,对涉及钠离子电池事务的企业进行分类整理并供给剖析。(部分电池制作商和资料供货商事务有重叠,碍于篇幅暂归到电池制作商类别下整理,后续不再单独列出)
钠离子电池制作商
现在,国内布局钠离子电池事务的企业大致可以分为两大类,分别是以宁德年代、欣旺达和亿纬锂能等为代表的锂电巨子企业,和以中科海钠、众钠动力等为代表专心于钠离子电池范畴的草创企业。
关于锂电池一线厂商而言,展开钠离子电池事务首要是出于抢占新式商场先机的考量。而钠离子电池草创企业则首要背靠国家研究院、高校科研团队,事务方向愈加聚集,且产品进程相较于锂电池厂商没有明显的落后。
宁德年代
宁德年代新动力科技股份有限公司建立于2011年,是国内以及全球领先的动力电池龙头企业,其动力电池装机量接连五年全球榜首。宁德年代从2016年开端请求钠离子电池专利,专利涉及正负极活性物质,正负极极片,电池模块等方面,现有钠离子电池技能相关专利20余项。
2021年7月29日,宁德年代发布了榜首代钠离子电池,正极选用普鲁士白资料,负极选用硬碳资料,电芯单体能量密度高达160Wh/kg;常温下充电15分钟,电量可达80%以上。现在这款电池还没有量产,宁德年代的方针是将下一代钠离子电池能量密度提升至200Wh/kg以上,并在2023年推动钠离子电池完结工业化。
此外,宁德年代还推出了锂钠混搭电池包,以补偿钠离子电池在现阶段的能量密度短板,一起发挥其高功率、低温功能好的优势。
欣旺达
欣旺达电子股份有限公司创立于1997年,是锂离子电池范畴的领军企业。公司具有钠离子电池补钠的办法、钠离子电池及其制备办法等多项专利,与南开大学协作建立院士作业站,共同研究新式钠离子电池等要害资料及技能。现在暂未量产钠离子电池。
中科海钠
中科海钠科技有限责任公司建立于2017年2月,技能来自中科院物理所成果转化,在要害资料方面已获国内外专利近三十个,处于国内领先地位。本年4月,公司取得A+轮融资,华为此轮入股成为中科海钠第三大股东。
正负极资料分别选用钠铜铁锰氧化物和无烟煤基软碳,钠离子电池的能量密度现在已到达145 Wh/kg,循环寿数达4500次以上,作业电压为3.2V,作业温度为-40℃-80℃,具有快充才能,160Wh/kg以下为方针应用场景。中科海钠现已投运钠离子电池低速电动车、100 kW·h钠离子电池储能演示电站,本年6月,中科海钠1MWh钠离子电池光储充智能微网系统,在山西太原投运。
现有钠离子电池正负极资料百吨级中试线及兆瓦时级电芯线。在建两条规划量产线,榜首条与三峡动力、三峡本钱和安徽省阜阳市政府协作,规划钠离子电池产能5GWh,榜首期规划为1GWh已于本年7月完工;第二条产线与华阳股份协作,规划1GWh钠离子电池pack产能方案本年投产。
众钠动力
江苏众钠动力科技有限公司建立于2021年1月,由苏州大学、南京大学、厦门大学、福州大学、浙江大学及中科院纳米所等高校的联席科学家团队组建,本年3月获由碧桂园创投独家领投的新一轮融资。
众钠动力的中心专利技能为高功能正极资料制备办法,正极为聚阴离子型铁基资料与碳基复合资料,负极为商业化硬碳,产品为硫酸铁钠电池,应用场景包含大规划储能、低速电动工具等范畴。
众钠动力现处于中试验证阶段,已与多家下流客户到达战略协作,榜首代量产产品将于年内发动交给,方案在2023年进入量产阶段,2023年电芯产能规划达GWh级。
立方新动力
湖南立方新动力科技有限责任公司创立于2013年11月,主营锂离子电池事务,2016年开端布局钠离子电池研制出产。2021年9月获青橙本钱A+轮融资。
2022年4月,立方新动力发布榜首代钠离子电池,选用自主组成层状氧化物正极和商用高首效硬碳负极,软包单体电芯分量能量密度可到140Wh/kg,具有240Wh/L的体积能量密度,常温下充电15分钟电量可达80%以上,-20℃低温环境下,可放出88%以上的容量。
立方新动力现已收到多个客户的样品及量产订单,用于中低速电动车、电动大巴及家用储能等范畴。公司方案于本年6月开端小批量出产,2023年开端大批量出产,第二代钠离子电池产品也已在开发中。
贲安动力
贲安动力建立于2017年,是一家跨国企业,在新加坡、我国、美国及澳大利亚设有子公司,在我国江苏和贵州建立电池制作和电池资料量产基地。首要从事水系钠离子资料研制、水系钠盐电池出产制作,供给水系钠盐电池储能系统解决方案,由其研制出产的水系钠盐电池,正极选用普鲁士蓝资料,负极选用钛酸盐,以水作为电解液,应用于固定式储能范畴。
2018年贲安动力在我国上海建成了年产量20MWh的流水线。2019年贲安水系钠盐电池产品完结欧洲户用储能商场MWh出售。2021年,贲安无锡工厂具有100MWh水系钠盐电池的出产才能。方针在2023年前扩产至GWh产能。
鹏辉动力
广州鹏辉动力科技股份有限公司建立于2001年,主营储能锂离子电池出产制作。2021年10月,鹏辉动力发布公告,为把握钠离子电池展开机遇,布局钠离子电池资料(硬碳负极资料)工业链,公司出资了硬碳负极资料企业成都佰思格。鹏辉动力的钠离子电池运用磷酸盐类钠正极和硬碳系统负极,现在在测验阶段,已完结小批量试产,并送样下流客户运用,大概年末进入批量出产。
2022年6月,鹏辉动力与三峡电能就钠离子电池联合研制和储能演示项目到达开端协作意向。
星空钠电
辽宁星空钠电电池有限公司建立于2018年1月,公司以钠离子储能及智能微电网技能为中心带动力,组建了由5位国内外资料范畴顶尖院士、9位博导、50位博士团队构成的电力储能研究院。技能道路方面,星空钠电正极选用铁基普鲁士蓝资料,负极选用硬碳。2019年1月,星空钠电对外宣告其世界首条钠离子电池出产线投入运行。
传艺科技
江苏传艺科技有限公司建立于2007年,主营事务为输入类设备和印制电路板(PCB)两大类消费电子零组件制作,钠电事务起步于2018年,2022年6月,传艺科技公告称拟建立孙公司传艺钠电专事钠离子电池事务。中心技能团队在电池职业具有 10 年以上作业经验,创始人邹伟民现任苏州大学化学化工学院工业教授。
技能道路上,传艺科技正极涵盖层状氧化物和聚阴离子化合物,负极选用硬碳。传艺科技钠离子电池项目现已完结小试,完结了正极比容量 140mAh/g,负极比容量 300mAh/g,单体 145Wh/kg的能量密度,4000 次的循环次数,-20 ℃环境下大于 88%的容量坚持率等成果。中试和量产等环节正在建设中,方案在2023年完结2GWh投产,二期规划产能8GWh。
山东章鼓
山东省章丘鼓风机股份有限公司始建于1968年,主营鼓风机事务,2021年出资400亿参股喀什安德。喀什安德建立于2020年,致力于新式半固态、固态电解质膜的开发和应用,钠离子电池正极选用磷酸钒钠,负极选用硬碳。2021年8月,山东章鼓在互动渠道表明,钠离子电池首要作为部分锂离子电池低温补偿运用,而且钠离子电池同锂离子电池共线出产。现在锂/钠离子电池出产线已经可以进行电池量产。
正极资料供货商
类似于锂离子电池,正极资料相同是钠离子电池电化学功能和本钱的决定性因素,但不同的是,钠离子电池正极资料还处于研制阶段,技能道路更多,干流的有层状过渡金属氧化物、普鲁士蓝(白)类化合物和聚阴离子化合物三种,现在商场还在环绕着这三种道路做布局和尝试。
层状过渡金属氧化物具有能量密度高的优势,但循环寿数和安全性较差,原资料本钱相对较高,中科海钠和钠立异动力的正极资料选用的是金属氧化物系统。普鲁士蓝(白)类化合物相同能量密度高,但由于在组成进程中会产生结晶水,对电池的工艺制作是很大的技能挑战,现在首要有宁德年代在布局。聚阴离子化合物能量密度低,但在本钱、安全性和循环寿数上更有优势,合适用于储能场景,现在有创业企业珈钠动力和众钠动力在布局。
此外,由于钠离子电池的产线和锂离子电池的产线兼容度高,因而也有不少锂电三元资料厂商将其三元资料制作工艺和装备才能复制到钠离子电池上,拓展新增事务。以高镍龙头容百科技为例,本年7月,容百科技发布战略发布会,宣告布局高镍三元正极、磷酸锰铁锂和钠电池三条技能道路,并方案转型成为全商场覆盖的正极资料综合供货商。
钠立异动力
浙江钠立异动力有限公司建立于2018年5月,技能来自上海交通大学马紫峰教授组建的研制团队,现有授权专利20余件,2021年完结亿元级Pre-A轮融资,电动三轮车企业淮海新动力为新增股东。
钠立异动力聚集于工业上游资料,中心产品为钠离子电池正极资料和电解液,供给钠离子电池电芯及其BMS设计方案,电芯能量密度可达130-160Wh/kg,作业温度为-40℃-55℃,循环寿数超5000次,由钠立异动力所开发的正极资料和电解液已通过国内多家电池制作商验证。其正极资料以钛酸钠基层状氧化物为主,近年在聚阴离子化合物正极资料范畴取得发展,开发有磷酸钒钠和磷酸锰钒钠。负极资料与神华协作,选用硬碳。
钠立异动力现已建成吨级正材资料出产演示线,方案于本年完结3000吨正极资料和5000吨电解液的投产,在未来的3-5年内,分期建设8万吨正极资料和配套电解液出产线。2021年7月,爱玛科技联合钠立异动力发布钠离子电动车,榜首批100万辆方案在本年上市。
珈钠动力
深圳珈钠动力科技有限公司建立于2022年4月,技能团队来自武汉大学曹余良教授带领的研制团队,本年8月完结顺为出资数千万元天使轮融资。
珈钠动力是一家钠离子电池要害资料出产商,首要产品包含聚阴离子型钠离子电池正极资料和生物质硬碳负极资料,以规划化储能、低速两轮车和备用电源为方针商场,珈钠动力现在出产的正极资料组装成的钠离子电池能量密度可到达100Wh/kg-120Wh/kg。
珈钠动力现处于小中试阶段具有初期工业化、十公斤级的产品制备实力,并已送样给电池头部企业进行全电池测验、验证。据了解,珈钠动力正在筹划百吨级的中试线,估计下一年4月完结中试线产品稳定输出。
容百科技
宁波容百新动力科技股份有限公司建立于2014年,是国内锂电三元正极资料龙头企业,现在首要针对钠离子电池正极资料的两大干流方向普鲁士白和层状氧化物进行布局,主推层状氧化物资料。其中普鲁士白正极资料能量密度在60Wh/kg-160Wh/kg,产能已达6000吨左右;层状氧化物正极资料能量密度在100Wh/kg-200Wh/kg不等,方案2022年末开发完结,2023年上半年到达3.6万吨产能,方针到2025年,出货量到达10万吨以上一年。
当升科技
北京当升资料科技股份有限公司建立于2001年,是三元正极资料龙头企业,有专门的研制团队展开钠离子电池要害资料的研制。2022年7月,当升科技发布层状氧化物正极资料新品,比容量到达177.2mAh/g,首效倍率到达91.3%。当升科技表明其新一代钠电资料可与当前锂电池多元资料共用出产线,估计在2023-2024年完结量产。
振华新材
贵州振华新材料股份有限公司建立于2004年,专心锂电正极资料的研制,主攻单晶三元技能道路,钠离子电池正极资料是未来要点布局方向之一。振华新材钠离子电池选用层状氧化物道路,可与现有三元资料产线进行切换,其钠离子电池正极资料正处于中试阶段,并向国内干流钠离子电池企业进行吨级送样。
格林美
格林美股份有限公司建立于2001年,是动力电池收回和三元前驱体范畴的龙头企业,2019年开端格林美发动钠离子电池资料的技能布局,其技能道路包含普鲁士蓝和层状氧化物,公司产品正与多家下流客户进行认证。
厦钨新能
厦门厦钨新能源资料股份有限公司建立于2016年,主营锂电池三元正极资料研制出产,具有钠离子电池正极层状资料中量试出产技能,其钠电池正极资料处于送样验证阶段。
负极资料供货商
与锂离子电池的负极资料以人工石墨为主不同,由于钠离子半径更大,难以嵌入到间距很小的石墨层间与碳构成稳定的化合物,因而钠离子电池的负极资料以硬碳和软碳为主。
现在商场上的企业大部分挑选硬碳资料,宁德年代开发出了具有独特孔隙结构的硬碳资料,锂电负极资料龙头贝特瑞具有硬碳资料量产才能,璞泰来、翔丰华正推动中试作业。而中科海钠则挑选无烟煤基软碳资料,并与无烟煤龙头企业华阳股份协作,用无烟煤副产品煤泥作为负极软碳前驱体,具有本钱优势,现已处于量产阶段。
珈钠动力
生物质硬碳负极资料是珈钠动力除聚阴离子正极资料外的另一事务要点,依据不同质料和制备工艺可分为三代产品:榜首代低本钱生物质硬碳负极资料,比容量为280mAh/g左右;通过除杂的第二代硬碳负极资料,比容量在330mAh/g左右;第三代高端定制硬碳负极资料,比容量可达400mAh/g左右。三种道路负极资料的工业化进程正在分步施行。
贝特瑞
贝特瑞新资料集团股份有限公司建立于2000年,是国内锂电池负极资料的龙头企业,2009年左右开端布局硬碳、软碳等负极资料,有专职团队负责硬碳研制,现已完结十余篇的原创中心技能布局,具有硬碳和软碳资料的量产才能。
华阳股份
山西华阳集团新能股份有限公司建立于1999年,前身为阳泉煤业(集团)股份有限公司,无烟煤资源储备丰厚,2020年左右更名并新增钠离子电池资料事务,现为中科海钠的第二大股东。由华阳集团自主研制的纳米超纯碳技能,可将无烟煤副产品煤泥作为钠电负极软碳前驱体。华阳集团和中科海钠协作选取的技能道路为铜基层状氧化物+软碳负极,官方资料显现,华阳集团1GW规划Pack电池出产线及电芯厂将于2022Q3投产,并有望在未来扩展至10GW。电解液方面,华阳在2021年9月和多氟多就六氟磷酸钠项目到达协作。
翔丰华
深圳市翔丰华科技股份有限公司建立于2009年,是一家锂离子电池负极资料方案供给商,出货量位居前列。针对钠离子电池,翔丰华开发了高功能硬碳负极资料,现在正在相关客户测验中,未来将推动硬碳等新产品的中试及量产。
电解液供货商
钠离子电池的电解液和锂离子电池的电解液大体类似,最大的区别在于电解质由六氟磷酸锂变为六氟磷酸钠,因而现有的六氟磷酸锂龙头企业可以通过产线切换在该范畴取得先发优势,多氟多现具有千吨六氟磷酸钠出产才能,并已为商场批量供货,新宙邦、石大胜华、永太科技等也均有事务布局,现在正在推动中。此外,钠立异动力是钠离子电池电解液范畴少有的创业企业,现在已有5000吨电解液投产。
钠立异动力
钠立异动力聚集于工业链上游资料端,在钠离子电池电解液范畴具有专利技能布局,中心产品为钠离子电池正极资料和电解液,其电解液产品适用于正极为三元层状过渡金属氧化物、普鲁士蓝化合物、磷酸钒钠的钠离子电池。2022年1月钠立异动力与浙江医药、中欣氟材、浙江宏达展开协作,共建钠离子电池电解液项目 。
多氟多
多氟多新资料股份有限公司建立于1999年,是国内领先的锂离子电池电解液厂商,产品以六氟磷酸锂为主。钠离子电池资料方面,多氟多具有从六氟磷酸锂产线快速切换至六氟磷酸钠产线的工艺技能,具有千吨六氟磷酸钠出产才能,并已为商场批量供货,钠离子电池的正负极资料在中试状况,多氟多河南焦作基地现正筹建1GWh钠离子圆柱电池出产线。
华盛锂电
华盛锂电建立于1997年,是一家专心于锂电池电解液添加剂研制、出产和出售的高新技能企业。据伊维经济研究院计算的2020年全球电解液添加剂企业商场份额数据计算,华盛锂电以20.89%的商场占有率排名榜首。
9月14日,华盛锂电表明公司新增“钠离子电池”概念事务。方案研制双草酸硼酸钠和双氟磺酰亚胺钠为钠离子电池产品,但现在该产品仍处于实验室研究阶段,仅小批量试出产,尚不具有规划化、工业化的出产才能。
中欣氟材
中欣氟材建立于 2000 年 8 月,坐落杭州湾上虞经济技能开发区,是一家从事医药中间体等精密化学品研制、出产的国家要点高新技能企业。公司深耕氟精密化工范畴20多年,已成为“萤石-氢氟酸-含氟精密化学品”氟精密化工全工业链龙头企业现在,中欣氟材正在活跃布局六氟磷酸钠、LiFSI等新资料事务,将环绕战略展开方针,在稳固原有优势范畴的一起,活跃加大钠离子电池相关产品的研制投入。
集流体供货商
集流体归于电池中的非活性资料,虽不直接参与电化学反响,但对电极的作业功能会产生重要影响。在锂离子电池中,为避免铝和铁在低电势条件下产生合金化反响,正极集流体为铝箔,负极集流体为铜箔,钠离子电池由于铝和钠不会产生合金化反响,因而可以正负极都用价格更便宜的铝箔。
据悉,电池铝箔对工艺要求高、认证周期长,因而商场会集度也高,CR3高达70%,其中鼎胜新材市占率达44%,常年稳居职业榜首,现有电池铝箔产能超10万吨,估计本年可以到达15万吨。此外,本年以来,锂电铝箔加工费继续走高叠加钠离子电池需求扩张,电池级铝箔商场呈现供不应求的状况。有剖析人士估计,跟着钠离子电池工业化加速,电池级铝箔需求量还将大幅攀升,铝箔企业扩产将成为职业未来趋势。
鼎胜新材
江苏鼎胜新动力资料股份有限公司建立于2003年,是国内电池级铝箔范畴的龙头企业,2021年公司电池级铝箔销量排名国内榜首,客户包含宁德年代、比亚迪、国轩高科、LG新动力、蜂巢动力、孚能科技等。现在公司电池级铝箔产能超10万吨,2022年末有望打破15万吨,另有“年产80万吨电池箔及配套坯料项目”扩产方案。
万顺新材
汕头万顺新材集团股份有限公司建立于1998年,为国内环保包装资料、导电膜、高精度铝箔职业龙头企业。2018年开端布局电池级铝箔,客户包含宁德年代、多氟多、欣旺达等。现具有铝箔产能4万吨,方案到2024年将具有17.2万吨电池级铝箔产量。
天山铝业
天山铝业集团股份有限公司建立于2010年,主营事务为原铝、氧化铝、高纯铝、预焙阳极以及铝深加工产品及资料的出产和出售,一体化程度高,在江阴建有规划22万吨的电池铝箔出产基地。
综上所述,钠离子电池最大的优点在于本钱低、安全和高低温功能好,因而特别适用于储能商场,现在也确实有企业明确表明将以储能商场作为公司主攻方向。不过,尽管方针商场已经十分明晰,但在多种正极资料的挑选和已选资料功能的改进上,职业明显还有一些技能难题尚待解决。
现在钠离子电池职业整体处在工业化初期,还未完全完结规划量产,但已有不少企业(如中科海钠)将年内定为完结量产的期限,宁德年代也屡次表明要推动钠离子电池在2023年完结工业化,所以总体看来,钠离子电池正在走进规划化量产的前夜。

大家都在看

猜你喜欢

热门帖子

TOP↑