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碳酸锂价格反弹,钠电池产业化加速

发布日期:2023-04-26 浏览次数:69

碳酸锂价格反弹,钠电池产业化加速

1)钠电池具有成本低、倍率性能优异、低温容量保持率高、安全性高等核心优势,但同时也面临着能量密度偏低等问题。

2)钠电池与锂电池材料差异主要体现在正负极材料、电解液以及集流体等主材。钠电池原理结构类似锂电池,虽制备工艺存在区别,但生产设备基本可兼容。

3)目前钠电池处于商业化前期,预期主要下游应用方向为储能、低速车、两轮车三大领域,预计2025年全球需求达约70GWh,市场空间将达到400亿规模。

钠电池产业化进度晚于锂电池

钠和锂的研究均起步于上世纪七十年代,在元素周期表上,两者是同一主族的相邻元素,化学性质相近。随着石墨负极取得技术突破,锂电池的商业化发展率先步入爆发期,在各种对电池要求精细轻薄,能量密度高的消费电子领域中率先得到广泛应用。因为钠离子相较于锂离子半径更大,导致石墨嵌钠并不可行,这使得钠电池的能量密度远不如锂电池,钠电池的商业化进程也远远落后于锂电池。直到2000年,具有低电压、高容量特点的硬碳材料实现技术突破,钠电池才迎来了商业化的可能性。

钠资源储量丰富、分布广泛,且具备成本优势

钠资源的地壳丰度达2.3%,远高于锂资源的0.0017%,且广泛分布于全球各地,不受资源与地域的限制,供应充足且安全,符合我国战略发展定位。而目前全球锂资源的供给主要集中在澳大利亚及南美洲国家,中国锂资源占比较小,缺乏高品质锂矿,2022年约占全球锂资源的7%,导致国内锂资源80-90%依赖进口。

碳酸钠提钠简单,供给充足,价格较为稳定低廉,仅为2729/(轻质纯碱,23317)。相比之下,由于全球锂资源处于供需紧张的状态,电池级碳酸锂价格曾一度突破60万元/吨,目前仍高达31.3万元/(23317),因此钠资源具有较为明显的成本优势。

电解液:六氟磷酸钠为主流路线

钠电池的电解液与锂电池类似,但由于钠电池的高碱度、高电压,因此对其也有更高的要求。溶剂方面,钠电池的主要为酯类溶剂和醚类溶剂等有机溶剂,当前最常用的是酯类溶剂。钠盐方面,目前主流路线为六氟磷酸钠,六氟磷酸钠的生产工艺、设备及成本和六氟磷酸锂基本一致,区别是其原料用钠盐替代了碳酸锂,因此其技术门槛和量产难度较小,重置成本也比较低。同时由于钠离子导电性更好,钠电池溶质的用量也比锂电池更少。

钠电池2023年产业化加速

当前国内公司产业化进程较快,多于2023年开始投产,国内代表厂商包括中科海钠、宁德时代、钠创新能源、立方新能源等。

各大厂商钠电池正极选择多样,正极主流路线是层状氧化物,负极多为硬碳体系,形态则以软包电池居多。

目前,钠电池因为能量密度偏低且未规模化生产导致综合制造成本较高,暂不可能完全取代锂电池,但在锂资源价格高企的情况下,钠电池仍具有较高性价比。同时因为钠电池的生产工艺与锂电池相似,设备可共用,产业链可快速复制,钠电池的产业化速度将会加快,这将降低钠电池的综合制造成本。最终钠电池能实现对锂电池怎样的替代,还得依靠两者在性价比上的综合比拼,来决定市场最终的走向,但钠电池的产业化加速将使其成为锂资源紧缺背景下的一个重要补充。

 

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