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寧德時(shí)代第一代鈉離子電池出爐 未來(lái)將替代鐵鋰

2021-07-30 10:11:03來(lái)源:蓋世汽車  

7月29日,寧德時(shí)代宣傳已久的鈉離子電池終于揭開(kāi)神秘面紗。

通過(guò)短短10分鐘的線上發(fā)布會(huì),寧德時(shí)代向業(yè)界展示了其第一代鈉離子電池在材料體系、電池性能以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。特別是電芯單體能量密度已經(jīng)達(dá)到160Wh/kg和創(chuàng)新的鋰鈉混搭電池包,讓一度被局限于儲(chǔ)能市場(chǎng)的鈉離子電池技術(shù),有了更多可應(yīng)用的場(chǎng)景和空間。

能量密度達(dá)160Wh/kg,AB電池系統(tǒng)補(bǔ)短板

大家知道,鈉離子電池并非全新技術(shù),其與鋰離子電池相似的工作原理,主要是通過(guò)鈉離子在正負(fù)極之間的嵌入、脫出實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移。但是相較鋰離子,鈉離子體積較大,在材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)性能方面要求更嚴(yán)苛,這也成為鈉離子電池遲遲難以商用的瓶頸。

作為動(dòng)力電池龍頭企業(yè),寧德時(shí)代基于多年來(lái)在鈉離子化學(xué)體系材料領(lǐng)域的研發(fā),已解決了材料在循環(huán)過(guò)程中容量快速衰減這一世界性的難題,使創(chuàng)新的材料具備了產(chǎn)業(yè)化的條件。

在發(fā)布會(huì)上,寧德時(shí)代研究院副院長(zhǎng)黃起森介紹稱,在正極材料方面,寧德時(shí)代采用了克容量較高的普魯士白材料,創(chuàng)新性地對(duì)材料體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排,解決了普魯士白在循環(huán)過(guò)程中容量快速衰減這一核心難題;在負(fù)極材料方面,寧德時(shí)代開(kāi)發(fā)了具有獨(dú)特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料,其具有克容量高、易脫嵌、優(yōu)循環(huán)的特性;在電解液方面,寧德時(shí)代還開(kāi)發(fā)了適配鈉離子電池正極負(fù)極材料的新型獨(dú)特電解液體系;在制造工藝方面,鈉離子電池可以與目前的鋰離子電池制造工藝和設(shè)備相兼容。

基于材料體系的一系列突破,寧德時(shí)代第一代鈉離子電池,電芯單體能量密度已經(jīng)達(dá)到了160Wh/kg,為目前全球最高水平。在常溫下充電15分鐘,電量可達(dá)80%。而在零下20°C低溫的環(huán)境下,仍然有90%以上的放電保持率,同時(shí)在系統(tǒng)集成效率方面,也可以達(dá)到80%以上。

此前業(yè)界普遍認(rèn)為,鈉離子電池電芯單體能量密度僅為120Wh/kg,遠(yuǎn)低于磷酸鐵鋰電池的180Wh/kg和三元電池的240Wh/kg。如今來(lái)看,寧德時(shí)代第一代鈉離子電池的能量密度僅略低于目前的磷酸鐵鋰電池,而在低溫性能和快充方面則具有明顯優(yōu)勢(shì),特別是在高寒地區(qū)高功率應(yīng)用場(chǎng)景。寧德時(shí)代還稱,下一代鈉離子電池能量密度有望突破200Wh/kg。

另值得一提的是,在電池系統(tǒng)集成方面,寧德時(shí)代另辟蹊徑地開(kāi)發(fā)了AB電池系統(tǒng)解決方案,即鈉離子電池與鋰離子電池兩種電池按一定比例進(jìn)行混搭,集成到同一個(gè)電池系統(tǒng)里,通過(guò)BMS精準(zhǔn)算法進(jìn)行不同電池體系的均衡控制。

“AB電池系統(tǒng)解決方案既彌補(bǔ)了鈉離子電池在現(xiàn)階段的能量密度短板,也發(fā)揮出了它高功率、低溫性能好的優(yōu)勢(shì)。以此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新為基礎(chǔ),可為鋰鈉電池系統(tǒng)拓展更多應(yīng)用場(chǎng)景。”黃起森說(shuō)到。

2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈,未來(lái)將替代鐵鋰

進(jìn)入2021年以來(lái),一邊是全球動(dòng)力電池需求的高速增長(zhǎng),一邊是上游原材料鋰資源的稀缺所引起的價(jià)格瘋漲。wind數(shù)據(jù),截止7月20日,今年碳酸鋰價(jià)格已上漲66%,氫氧化鋰上漲96%。寧德時(shí)代此時(shí)推出鈉離子電池或被視為有效的應(yīng)對(duì)舉措之一。

因?yàn)榕c鋰資源相比,鈉資源儲(chǔ)量豐富且分布廣泛,因此鈉電池大規(guī)模商用后將具有較大成本優(yōu)勢(shì)。根據(jù)中科海鈉測(cè)算,受益于正極材料成本低,鈉離子電池較鋰離子電池BOM成本低30%-40%。

另一方面,如寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群在發(fā)布會(huì)上所說(shuō),“碳中和”催生了萬(wàn)億瓦時(shí)級(jí)的電池需求,推動(dòng)了新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,新的應(yīng)用場(chǎng)景不斷產(chǎn)生,給了不同技術(shù)施展的舞臺(tái)。多元化的技術(shù)路線,也將助力產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

寧德時(shí)代表示,歡迎相關(guān)研究機(jī)構(gòu)、上游材料供應(yīng)商和下游電池應(yīng)用端一起參與,共同加速鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的完善和發(fā)展。目前,寧德時(shí)代已啟動(dòng)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化布局,預(yù)計(jì)2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。

有分析機(jī)構(gòu)認(rèn)為,作為一種兼具資源、成本優(yōu)勢(shì)的技術(shù)路線,寧德時(shí)代入局有望加速鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化,并在未來(lái)部分替代鐵鋰電池。

中信證券認(rèn)為,鈉離子電池憑借成本優(yōu)勢(shì),有望在能量密度較低要求的儲(chǔ)能、工程機(jī)械、通信基站、兩輪車等場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,對(duì)鋰離子電池、鉛酸電池等成熟的儲(chǔ)能技術(shù)形成一定補(bǔ)充。

光大證券認(rèn)為,鈉離子電池在儲(chǔ)能、電動(dòng)兩輪車與A00級(jí)別汽車領(lǐng)域均有較好應(yīng)用前景,預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能需求48GWh,兩輪車需求41GWh,A00級(jí)汽車需求34GWh。當(dāng)前這三個(gè)場(chǎng)景主要應(yīng)用磷酸鐵鋰電池,若鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化順利推進(jìn),將對(duì)鐵鋰電池實(shí)現(xiàn)替代。

據(jù)了解,國(guó)內(nèi)外目前已有近二十家企業(yè)布局鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)方面,多家上市公司已經(jīng)陸續(xù)在鈉離子電池領(lǐng)域展開(kāi)布局。其中,華陽(yáng)股份擬通過(guò)子公司分別投建鈉離子電池正負(fù)極材料千噸級(jí)生產(chǎn)項(xiàng)目;格林美已經(jīng)組建專門團(tuán)隊(duì)進(jìn)行鈉離子電池關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)工作;鵬輝能源在鈉離子電池研發(fā)方面現(xiàn)有多種技術(shù)在試產(chǎn)到量產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中。

從應(yīng)用前景來(lái)看,廣發(fā)證券殷中樞團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì),2025年國(guó)內(nèi)鈉離子電池潛在應(yīng)用場(chǎng)景需求量為123GWh,以磷酸鐵鋰電池價(jià)格計(jì)量,對(duì)應(yīng)537億元左右的市場(chǎng)空間。

值得肯定的是,在鈉離子電池消息的持續(xù)刺激下,寧德時(shí)代7月29日股價(jià)再度大漲6.05%,報(bào)收556.80元/股,最新市值12968億元。且自7月28日寧德時(shí)代公布召開(kāi)鈉離子電池發(fā)布會(huì)時(shí)間后,鈉離子電池概念指數(shù)7月28日-29日兩日上漲8.88%。華陽(yáng)股份、鵬輝能源、欣旺達(dá)、圣陽(yáng)股份等8股兩日漲幅超10%,帶動(dòng)新能源板塊整體拉升。

中信證券研報(bào)認(rèn)為,寧德時(shí)代率先發(fā)布的第一代鈉離子電池,能量密度等性能、AB結(jié)構(gòu)創(chuàng)新等超出市場(chǎng)預(yù)期,考慮到業(yè)務(wù)高成長(zhǎng)性,給予寧德時(shí)代2023年65倍PE估值,對(duì)應(yīng)市值17550億元,目標(biāo)價(jià)754元/股。

責(zé)任編輯:hnmd003

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