2023年被视为钠离子电池的元年,且市场一致认为钠离子电池市场空间广阔。
钠电市场是千亿市场
先看钠电池的市场趋势与市场规模。
市场趋势方面,2022年6月,国家发改委、国家能源局、工业和信息化部、科技部等国家九部委联合发布《“十四五”可再生能源发展规划》,其中提到,要研发储备钠离子电池、固态锂离子电池等高能量密度储能技术。
市场规模方面,由研究机构EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院共同发布的《中国钠离子电池行业发展白皮书(2022年)》测算数据显示,钠离子电池2026年的市场空间可达到369.5GWh,理论市场规模达到1500亿元。
钠离子电池凭借其上游资源丰富、成本低等优势在电动二轮车、低速电动车、储能、启停等应用场景具备较好的前景。
三种技术路线各显神通
钠离子电池的制造和锂离子电池的制造基本兼容,可以沿用锂离子电池设备。钠离子电池的创新差异主要体现在正极等电池材料上。目前,钠离子电池正极材料体系主要分为层状过渡金属氧化物、普鲁士类化合物及聚阴离子类化合物三种技术路线。
据了解,层状过渡金属氧化物技术路线的优势在于能量密度较高,中科海钠、钠创新能源等是该路线的主要公司。
普鲁士类化合物具有较好的电化学性能,具备成本低等优点,但在制备过程中存在配位水含量难以控制等问题,宁德时代、星空钠电等是该路线的主要公司。
聚阴离子类化合物稳定性和循环寿命好,化合物族类具有多样性,江苏众钠能源科技有限公司(简称“众钠能源”)是代表性的企业。
安全性高:不冒烟、不起火、不爆炸
中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在多个场合明确提出:相对于性价比,安全性能能否全面超越磷酸铁锂电池,才是钠离子电池能否在储能领域得以广泛应用的最终决定因素。
针刺实验是业界公认的所有电池安全测试中最严苛的。实际使用情况下出现短路的时候不会把电池贯穿,而针刺测试直接刺穿电池,在这样极端的情况下,电池仍能保持稳定,可以说明万一出现内部短路时,电池安全性更高。
2022年10月,众钠能源研制的首款硫酸铁钠(NFS)高比能、超长寿命软包钠离子电池,在第三方权威机构顺利通过了对目前市售锂离子电池极具挑战的针刺实验,全程不冒烟、不起火、不爆炸。
众钠能源的NFS成为截至目前国内公开报道中率先通过此项实验的钠离子电池。
能量密度与循环寿命兼得
除了顺利通过针刺实验体现高安全性之外,于2022年10月的公开的数据还显示,众钠能源的NFS电池性能方面,实验室达到160Wh/Kg的水平,工程电芯可以满足120Wh/Kg,2C循环大于6千圈,5C持续温升小于13摄氏度。
作为对比,采用普鲁士白正极材料、硬碳负极材料的C公司钠离子电池,能量密度为160Wh/Kg,循环寿命未公布,预计在2023年实现产业化;采用三元层状氧化物,负极采用成本低廉的无烟煤基软碳的Z公司钠离子电池,其能量密度为145Wh/Kg,循环寿命未公布。
此外,5C充电持续温升小于13摄氏度,是众钠能源电池支持快充以及快充也非常安全的体现。
基于NFS电池的优势,众钠能源表示,硫酸铁钠,就是钠电中的磷酸铁锂,“众钠能源将像某公司当年坚持磷酸铁锂一样,坚持硫酸铁钠。”
图片来源:众钠能源
关于众钠能源
资料显示,众钠能源成立于2021年1月,是一家新兴的钠离子电池企业,依托聚阴离子路线,推出独树一帜的NFS电池,致力于成为钠离子电池材料及电芯研发制造的头部企业。
产业化进程方面,2022年6月,由众钠能源打造的行业首条百吨级硫酸铁钠(NFS)中试产线全贯通;2022年11月,众钠能源实现首批钠电储能模组和低速两轮车PACK成功下线,并陆续通过战略客户的初步测试;1.2022年12月,众钠能源与两轮行业某头部品牌上市车企签订排他性战略合作协议,双方拟在电动车用硫酸铁钠电池项目上建立长期战略合作关系,共同开发一系列适用于电动车市场的硫酸铁钠电池及配套电池系统。
产业链协同方面,2022年10月,众钠能源与上市公司固德威(688390.SH)签订“Li+/Na+混用2.8MWh液冷储能系统联合研发项目”项目合作研发协议,双方共同推进Li+/Na+混用储能系统项目实施落地。
2022年10月,众钠能源和中车戚墅堰究所在常州签署战略合作协议。自此,中车戚墅堰所成为众钠在电池热管理系统及下一代高度集成、高效散热、高压快充的钠电热管理平台领域的全天候合作伙伴,双方从结构件及系统开发、供应链保障及轨道交通场景中的钠电池应用等领域展开深层次探索和合作。
2022年11月,众钠能源与上市公司丰山集团(603810.SH)签订了战略合作协议。双方以众钠科技的钠离子电池产品为载体,共同推进钠离子电池的商业化应用,共同开发适合产品电化学体系的钠离子电池电解液。
产能方面,众钠能源已在长三角地区分布式布局正极材料、电芯、PACK系统三大智能制造基地:
2022年12月,众钠能源5GWh电池系统量产制造基地签约泰州海陵,总投资10亿,预计2023年下半年建成投产。
2022年12月,众钠能源长三角地区20GWh钠离子电池量产示范基地规划工作启动,其中,一期拟用地200亩,建设5GWh电芯线,总投资20亿元。预计2023年3月签约落地,2023年6月开始建设。
2023年1月,众钠能源5万吨NFS钠离子正极材料制造基地落户镇江市大港保税区,总投资10亿元,预计2023年下半年建成投产。这是全球首个硫酸铁钠正极材料万吨级量产基地。
融资进展方面,虽然成立刚满两年,但众钠能源已完成了两轮融资:2022年3月完成天使+轮,融资超千万元人民币,投资方包括碧桂园、国晟资本、鑫睿、苏民投;2022年12月完成Pre-A轮,融资超1亿元人民币,投资方包括昆仑资本(领投)、苏高新、清研资本、东泽产业投资。
图片来源:众钠能源