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替代铅酸电池 钠离子电池加快落地两轮车

2023-04-18 10:19:40 阅读:421

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  由于技术成熟、成本低、适用温度范围广、安全性高等优点,铅蓄电池在电动两轮车、起动电池和大型储能等应用领域广泛。特别是两轮车市场,据统计,目前铅酸电池在国内两轮车市场占比高达七成以上。

 

  不过,随着碳达峰等政策的不断推进,两轮车正朝绿色环保的方向发展,能量密度低、循环使用寿命短、耐低温性的铅酸电池或将被锂电池、钠电池等所代替。

 

  01 钠离子电池或取代铅蓄电池

 

  虽然采用锂电池取代铅酸电池在的呼声也很高,但是电动两轮车搭载锂电池的缺点也很明显,如锂电池价格比铅酸电池贵、安全性能差、性能不稳定等。这就让性能和安全性更具优势的钠离子电池脱颖而出。

 

  性能方面,目前钠离子电池的电芯能量密度约为70-200Wh/kg,高于铅酸电池的30-50Wh/kg,低于三元锂电的200-350Wh/kg,与磷酸铁锂电池的120-200Wh/kg有重叠范围。

 

  另外,铅酸电池平均循环寿命为300-500次,而钠离子电池的循环寿命可达4000-5000次。

 

  安全性方面,相比于锂离子电池-20℃到60℃的工作温度区间,钠离子电池可在-40℃到80℃的温度区间正常工作,高低温性能十分优秀。同时,由于内阻更高,钠离子电池在短路状况下瞬间发热量少,更加安全。

 

  在成本上,钠离子电池同样有潜力。据中科海纳测算,若按照15万元/吨电池级碳酸锂价格,量产后钠电池材料成本仍要比锂电池材料成本低30%-40%。

 

  还有机构测算,目前市场上的铅酸电池产品综合成本大概在0.3元/Wh,钠电池目前的实际成本在0.5-0.7元/Wh之间。大规模产业化后将逼近0.3-0.5元/Wh,届时将与目前的铅酸电池价格十分接近。而这一价格也将低于锂电池在价格低位时的成本水平。

 

  02 铅蓄电池企业入局钠离子电池

 

  电池联盟注意到,多家铅蓄企业如龙头天能动力、超威动力纷纷发力钠离子电池领域。

 

  天能股份:3月24日,天能股份发布了2022年年报。年报显示,报告期内,公司实现销售收入418.82亿元,同比上涨8.18%;实现归母净利润19.08亿元,同比上涨39.35%。

 

  作为公司基石业务,铅蓄动力电池在2022年保持了稳步提升的态势,报告期内公司实现电动轻型车铅蓄动力电池销售360.35亿元,同比上涨 11.40%。

 

  2022年,该公司还加快了新型电池布局。针对钠电,2022年公司成立浙江天能钠电科技有限公司,标志着钠离子电池产业化正式落地实施。报告期内,公司成功推出钠电电芯产品,电芯循环次数的实验室测试数据超过2000次。产能方面,2022年公司已建成300MW中试产线,持续推进整体产能爬坡工作。市场拓展领域,公司将钠电聚焦于动力应用领域和储能领域,并积极与下游客户开启联合应用匹配开发、产品验证导入等工作。

 

  超威集团:超威集团创立于1998年,2010年在香港主板上市,在全球拥有108家子分公司和2万多名员工,产品远销全球100多个国家和地区。凭借在“新技术、新材料、新产品”领域的领先优势,公司已搭建起“铅(锂)蓄电池、新型电池、能源存储与管理、循环经济”等于一体的新能源产业集群。

 

  近年来,超威集团大力布局钠离子电池技术领域,掌握了多项核心科技。尤其是在层状氧化物聚阴离子研究、正负极极材料、电解液、硬碳负极产业化等方面,超威集团已经取得了丰硕成果。

 

  1月10日,超威集团发布了新型钠离子电池,具有安全性高、动力强、续航里程长和寿命长四大优势,

 

  据介绍,超威钠离子电池采用稳定的模组结构设计、软包电池以及完善的电池管理系统,以钠离子材料优势和高安全技术路线以及叠片工艺,打造新时代安全电池。

 

  在性能上,超威第一代钠离子电池拥有高达140Wh/kg的能量密度,通过挤压针刺、过充过放等安全测试,并且在倍率性能和高低温环境的放电表现都有所提升。

 

  在材料布局方面,超威钠离子电池在正极材料、电解液及负极材料等电池关键材料环节,均采用钠离子材料。

 

  03 加快在两轮车市场落地

 

  光大证券指出,随着技术的发展以及锂价可能长期处于高位,钠离子电池应用场景可能会逐渐扩大。在目前产业化进度下,两轮车、A00/A0乘用车和户储/UPS/5G基站市场钠电有望实现对磷酸电池和铅酸电池的快速替代。

 

  目前,钠离子电池正加快在两轮车市场的落地。电池联盟注意到,星恒电源、雅迪等企业都推出了搭载钠离子电池的电动两轮车产品。

 

  今年1月,星恒电源首度曝光其第一代钠离子电池—“超钠F1”。在3月13日-15日举办的2023浙江展上,星恒电源携第一代全气候超跑钠电池——超钠F1重磅亮相。据介绍,在低温性能方面,超钠F1在-20℃的极低温环境下,依旧能保持近90%的电池容量;强大的倍率性能支持快充,充电时间可节省15%以上。此外,超纳F1的循环寿命是铅酸电池的2-7倍,耐用性能也相当出色。

 

  3月17日,“钠领未来 2023雅迪‧华宇钠电发布会”在杭州拉开帷幕,雅迪科技集团与旗下华宇新能源科技公司联合宣布,成立现阶段以钠离子电池为主要业务的华宇钠电新公司。

 

  活动中,双方还联合发布了华宇的第一代钠离子电池——“极钠1号”及其配套整车——雅迪极钠S9。“极钠1号”具备10分钟快充80%电量,可持续3C大电流高倍率放电,在-10度以上无明显容量衰减的性能。

 

  华宇新能源科技还分别与青山湖科技城、浙江大学、钠创新能源以及贝特瑞新材料集团四方分别签署战略合作协议。

 

  自此,两轮电动车也点开了“钠离子电池”的技术点,而且从相关负责人给出的量产的时间节点上来看,这项技术可能会率先在两轮电动车产品上实现量产并上市。

 

  针对外界非常关心的技术发展阶段问题,雅迪科技集团执行总裁王家中在采访中提到:“目前钠离子电池产品已经实现小批量产,同时也在加紧对产品进行详细测试,包括在外卖、快递等高频使用场景进行点对点测试,预计在今年的7、8月份,就会在两轮电动车上完成真正的批量生产。”

 

  在未来钠离子电池的产能方面,王家中也给出了自己的预估数值,他预计3——5年内能够达到35GWh——50GWh,如果将这些电池产量全部装载在两轮电动车上,将至少能够完成1500万台的出货量。

 

  华宇研究院院长陈建则判断,两轮电动车电池市场将会受钠电产业技术影响,钠电市场占有率会迅速增加,2025年预计铅酸、锂电和钠电占有率大约为50%、15%和35%。

 

  东吴证券预计,2023年为钠电产业化元年,有望实现小批量出货,2024年实现大批量量产,规模有望达到30GWh。而在钠电池的量产的过程中,还有能量密度低、循环次数不高等问题需要解决和攻克。

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