钠电池：首款车批量交付+比亚迪百亿项目开工
锂资源限制催生出的钠电池机遇，在当下已经迎来数个里程碑式的产业推进。
钠电产业化推进不断加速
钠电产业化进程再下一城。
2024年1月4日，比亚迪钠离子电池项目开工，徐州市举行全市重大产业项目建设启动会暨比亚迪（徐州）钠离子电池项目开工奠基活动。比亚迪（徐州）钠离子电池项目总投资100亿元，主要生产钠离子电池电芯以及PACK等相关配套产品，计划年产能30GWh，给钠电产业化再次注入活力。
1月5日，来自中国的新能源汽车品牌江淮钇为在安徽安庆正式向用户批量交付全球首款钠电池车，标志着钠离子电池产业化迈出最重要的一步。据悉，此次交付的钠电版花仙子车型搭载的由中科海钠供应的32140钠离子圆柱电芯，该款电芯单体容量12Ah，能量密度≥140Wh/kg，采用铜基层状氧化物+硬碳的技术路线。
江淮钇为是江汽集团对旗下新能源乘用车板块“混改”后成立的全新品牌，经过十余年迭代研发、上万次爆炸试验以及百亿公里实车验证，成功研发出0热扩散蜂窝电池安全结构。这款搭载钠离子电芯的花仙子车型同样采用了蜂窝电池安全结构，整个电池包容量23.2kWh，CLTC续航里程达到230km，百公里电耗水平接近10度电。
从此前公布的信息来看，宁德时代、孚能科技、比亚迪、等超200家企业都已经开始竞逐钠离子电池，多氟多也已完成钠离子电池研发体系的搭建。高工锂电统计，从2023年扩产项目来看，涉及钠离子电池开工的项目达到8起，投资规模超416亿元，产能规划超过100GWh。目前，宁德时代、中科海纳、孚能科技钠离子电池配套的车辆都已正式进入公告，预计将在2025年正式量产上车。
首台钠离子电池实验车正、首款钠电两轮车 资料来源：江汽集团、雅迪
为何要发展钠电？
当前锂离子电池在消费类电子、新能源汽车、电网储能等领域发展势头强劲，但仅靠锂离子电池并不能全面改变传统能源结构，受锂资源储量（仅为17ppm）和分布不均（70%位于南美洲）的限制（特别是我国80%的锂资源依赖进口），锂离子电池难以同时支撑电动汽车和电网储能两大产业的发展。
相比锂资源，钠资源储量丰富，地壳中钠资源储量占比2.74%，大约是锂储量的420倍。此外，还可以通过海水制备钠盐。中国作为全球钠资源储量最丰富的国家之一，发展钠电可以有效缓解国内锂资源的供需不平衡。
锂和钠在元素周期表中同属第一主族元素，具有相似的物理和化学性质。钠离子电池的结构及工作原理与锂离子电池基本相同，同属于“摇椅式电池”。钠离子电池的构成主要包括正极、负极、隔膜、电解液和集流体。充电时，Na+从正极脱出，经电解液穿过隔膜嵌入负极，使正极处于高电势的贫钠态，负极处于低电势的富钠态。放电过程与之相反，Na+从负极脱出，经由电解液穿过隔膜嵌入正极材料中，使正极恢复到富钠态。
资料来源：室温钠离子电池材料及器件研究进展
和锂离子电池类似，按照制造工艺，钠离子电池主要分为圆柱、软包、方形、刀片形电池几大类。其主要差别主要体现在电池的内部装配结构及封装形式上。根据钠离子电池的技术特点，钠离子电池将首先从各类低速电动车应用切入市场，并随着产业的进一步发展，逐步切入到各类储能应用场景，如可再生能源的存储、数据中心、5G通信基站、家庭和电网规模储能等领域。
早在20世纪70年代末，钠离子电池与锂离子电池几乎同时开展研究，但是受当时研究广泛的石墨负极材料储钠能力的限制，钠离子电池的研究一度处于缓慢和停滞状态。直到2000年加拿大的Dahn等发现高容量的硬碳可作为储钠负极材料，钠离子电池重回研究者的视线，但当时产业界的关注重点集中于锂离子电池。
2010年以来，由于锂资源供给的稀缺态势日益凸显，钠离子电池受到了国内外学术界和产业界的广泛关注，其相关研究更是迎来了爆发式增长。目前，钠离子电池已逐步开始了从实验室走向实用化应用的阶段，国内外已有多家企业，包括英国FARADION公司，美国NatronEnergy公司，法国Tiamat，日本岸田化学、丰田、松下、三菱化学，以及我国的中科海钠、宁德时代、钠创新能源等公司，正在进行钠离子电池产业化的相关布局，并取得了重要进展。
当前处于什么阶段？
钠离子电池产业化处于起步阶段，后续成本有望降至铅酸电池水平。
产业化初期，钠离子电池在低速电动车和储能领域取得部分示范应用，通过材料和电池技术进一步优化制备工艺，并随着产业链的逐步完善，钠离子电池的总成本逐步下降至0.5-0.7元/Wh。
在发展期，随着低速电动车行业的规范化和标准化，钠离子电池规模化效应逐渐显现，产品技术趋于成熟，总成本降至0.3~0.5元/Wh。通过新技术的使用和应用领域的拓宽，钠离子电池的性价比优势更加凸显，相关产业爆发式增长，总成本有望降至0.3元/Wh以下。
目前主流的12V10Ah铅酸电池成本约为0.4元/Wh，由于铅酸电池经过长期的发展，成本下降空间极其有限。经综合折算，钠离子电池单位比能量下的成本未来将接近铅酸电池的水平，甚至会更低。
钠离子电池主要生产制备技术已基本成熟，处于量产的前夜。和锂离子电池相似，制备钠离子电池的原材料主要包括四大主材（正极材料、负极材料、电解液和隔膜）和关键辅材（极耳、集流体、粘结剂、导电剂、外壳组件等）。
正极材料方面，目前投入研究比较多的包括层状氧化物、聚阴离子型、普鲁士蓝（白）等，其中层状氧化物正极材料的理论能量密度最高，有望率先商用；负极材料方面，现阶段技术路线以硬碳为主，软碳为辅；电解液方面，以六氟磷酸钠电解质为主；集流体方面，低成本铝箔替代铜箔正在不断推进中；隔膜材料可沿用锂电池隔膜体系。
资料来源：钠离子电池科学与技术
应用市场如何？
随着产业化的发展，将钠离子电池率先替代铅酸电池的市场份额，实现低速电动车和储能领域的无铅化，并有望在户用储能、工商业储能等对成本敏感、对安全性要求高的场合成为锂电池体系的重要补充。
铅酸电池作为一种成熟的电池技术，经过长期的发展其能量密度、使用寿命等各方面提升空间已非常有限，而且由于铅酸电池中含有重金属铅，近年来面临着严格的环保压力。相比于铅酸电池，近年来部分厂商发布的钠离子电池最高能量密度已接近锂电池水平，以宁德时代为例，2021年发布的第一代钠离子电池的能量密度达到160Wh。
安全性方面，钠离子电池内阻高，短路时发热量小于锂电池，也不会出现锂支晶等问题，安全性方面显著高于锂离子电池，孚能科技钠电电芯已通过针刺测试，以及过充、过放、挤压、泡水等多项测试，电池包亦达到了NOTP（热失控不扩散）标准。
与锂离子电池相比，钠离子电池的能量密度和循环寿命低于锂离子电池，但是低温性能和耐过放电方面要优于锂离子电池，-20℃放电容量保持率可以达到91%以上，可有效解决新能源汽车低温环境续航里程缩水的问题。与铅酸电池相比，钠离子电池的能量密度、工作电压、循环寿命、安全性和环境友好性各方面要显著高于铅酸电池。
同时，钠电在户用储能、工商业储能等对成本敏感、安全性要求高的应用场景也有望实现突破。
2023年3月，广东省印发《广东省推动新型储能产业高质量发展的指导意见》，在加大新型储能关键技术和装备研发力度部分明确指出，攻关钠离子电池技术。目前，比亚迪150Ah刀片钠电芯已经通过中试，可进行规模化的生产，20MWh的钠电魔方储能系统在公司南宁工业园正在试用。
据研究机构EVTank预测，2023年年底，全行业将形成13.5GWh的钠离子电池专用量产线产能；到2030年，钠离子电池的实际出货量或将达347GWh。照此推算，2024年至2030年期间，钠电池出货量复合增长将达到58.1%。
相关企业有哪些？
在产业化初期，需要重点关注两个方面的最新进展。一是技术迭代带来的电池性能的提升，其中最重要的是能量密度和循环寿命的提升。二是规模化生产后带来电池成本的下降，其中包括电芯的物料成本和制造成本。
电芯制造环节中有两类企业具备较高关注价值，一类是参与拓展布局钠离子电池的锂电池龙头企业，如宁德时代、鹏辉能源等，这类企业在布局和锂电池相近的钠离子电池方面有望延续优势。
另一类是从“0”到“1”布局钠离子电池，但布局时间较早并且和一些科研院所合作，拥有技术优势的创新型企业，如2017年成立，依托中科院物理所的技术支撑，是国内首家钠离子电池企业的中科海钠，华阳股份持股该公司；创始团队来自上海交通大学的钠创新能源则与维科技术合作；以及2022年起全面转型钠离子电池的笔记本电脑输入设备龙头传艺科技。
同时，上游材料环节也具备较大确定性，其中布局硬碳负极材料的碳材料龙头企业有望率先受益，其中元力股份是木质活性炭领军企业，由于钠电与活性炭生产，前端的炭化端工艺接近，是后端工艺有一定差别，凭借技术相通性，公司布局硬碳+硅碳，其中硬碳负极正稳步开发中，后续规划5万吨产能。同时多孔结构的硅碳新型技术路线有望带动行业放量，公司也有望受益。
圣泉集团在黑龙江大庆和山东济南分别规划 8 万吨和 10 万吨硬碳负极项目，其中黑龙江硬碳负极一期 1 万吨产能在建。
另外，由于钠离子电池采用铝箔作为集流体，像鼎胜新材、东阳光、万顺新材、南山铝业拥有电池级铝箔生产技术的铝制品企业也有望充分收益。
安庆首个新能源电池材料项目投产
7月25日下午，迎江经济开发区，建设投产的安庆德润磷酸铁锂正极材料项目。
安庆德润磷酸铁锂正极材料项目，是迎江区招商引资重点项目。作为安庆首个新能源电池材料项目，投产后将为安庆千亿汽车产业添加新动能。该项目由湖北万润新能源科技股份有限公司投资建设，该公司是宁德时代、比亚迪等知名企业的核心供应商，是我国磷酸铁锂、磷酸铁行业的龙头企业之一。项目总投资3.25亿元，占地约54亩，拟建设15条磷酸铁锂烧结生产线，建成后可年产3.3万吨磷酸铁锂，产值达30亿元。目前，已投产12条生产线。
全媒体记者 路欣 通讯员 吴金奇 摄
原标题：安庆首个新能源电池材料项目投产
来源：安庆日报
