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替代鉛酸電池 鈉離子電池加快落地兩輪車
時(shí)間:2023-04-13 18:11來(lái)源:電池聯(lián)盟 作者:子蕊
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由于技術(shù)成熟、成本低、適用溫度范圍廣、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，鉛蓄電池在電動(dòng)兩輪車、起動(dòng)電池和大型儲(chǔ)能等應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。特別是兩輪車市場(chǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前鉛酸電池在國(guó)內(nèi)兩輪車市場(chǎng)占比高達(dá)七成以上。
不過(guò)，隨著碳達(dá)峰等政策的不斷推進(jìn)，兩輪車正朝綠色環(huán)保的方向發(fā)展，能量密度低、循環(huán)使用壽命短、耐低溫性的鉛酸電池或?qū)⒈讳囯姵亍⑩c電池等所代替。
01
鈉離子電池或取代鉛蓄電池
雖然采用鋰電池取代鉛酸電池在的呼聲也很高，但是電動(dòng)兩輪車搭載鋰電池的缺點(diǎn)也很明顯，如鋰電池價(jià)格比鉛酸電池貴、安全性能差、性能不穩(wěn)定等。這就讓性能和安全性更具優(yōu)勢(shì)的鈉離子電池脫穎而出。
性能方面，目前鈉離子電池的電芯能量密度約為70-200Wh/kg，高于鉛酸電池的30-50Wh/kg，低于三元鋰電的200-350Wh/kg，與磷酸鐵鋰電池的120-200Wh/kg有重疊范圍。
另外，鉛酸電池平均循環(huán)壽命為300-500次，而鈉離子電池的循環(huán)壽命可達(dá)4000-5000次。
安全性方面，相比于鋰離子電池-20℃到60℃的工作溫度區(qū)間，鈉離子電池可在-40℃到80℃的溫度區(qū)間正常工作，高低溫性能十分優(yōu)秀。同時(shí)，由于內(nèi)阻更高，鈉離子電池在短路狀況下瞬間發(fā)熱量少，更加安全。
在成本上，鈉離子電池同樣有潛力。據(jù)中科海納測(cè)算，若按照15萬(wàn)元/噸電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格，量產(chǎn)后鈉電池材料成本仍要比鋰電池材料成本低30%-40%。
還有機(jī)構(gòu)測(cè)算，目前市場(chǎng)上的鉛酸電池產(chǎn)品綜合成本大概在0.3元/Wh，鈉電池目前的實(shí)際成本在0.5-0.7元/Wh之間。大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化后將逼近0.3-0.5元/Wh，屆時(shí)將與目前的鉛酸電池價(jià)格十分接近。而這一價(jià)格也將低于鋰電池在價(jià)格低位時(shí)的成本水平。
02
鉛蓄電池企業(yè)入局鈉離子電池
電池聯(lián)盟注意到，多家鉛蓄企業(yè)如龍頭天能動(dòng)力、超威動(dòng)力紛紛發(fā)力鈉離子電池領(lǐng)域。
天能股份：3月24日，天能股份發(fā)布了2022年年報(bào)。年報(bào)顯示，報(bào)告期內(nèi)，公司實(shí)現(xiàn)銷售收入418.82億元，同比上漲8.18%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)19.08億元，同比上漲39.35%。
作為公司基石業(yè)務(wù)，鉛蓄動(dòng)力電池在2022年保持了穩(wěn)步提升的態(tài)勢(shì)，報(bào)告期內(nèi)公司實(shí)現(xiàn)電動(dòng)輕型車鉛蓄動(dòng)力電池銷售360.35億元，同比上漲 11.40%。
2022年，該公司還加快了新型電池布局。針對(duì)鈉電，2022年公司成立浙江天能鈉電科技有限公司，標(biāo)志著鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化正式落地實(shí)施。報(bào)告期內(nèi)，公司成功推出鈉電電芯產(chǎn)品，電芯循環(huán)次數(shù)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)超過(guò)2000次。產(chǎn)能方面，2022年公司已建成300MW中試產(chǎn)線，持續(xù)推進(jìn)整體產(chǎn)能爬坡工作。市場(chǎng)拓展領(lǐng)域，公司將鈉電聚焦于動(dòng)力應(yīng)用領(lǐng)域和儲(chǔ)能領(lǐng)域，并積極與下游客戶開啟聯(lián)合應(yīng)用匹配開發(fā)、產(chǎn)品驗(yàn)證導(dǎo)入等工作。
超威集團(tuán)：超威集團(tuán)創(chuàng)立于1998年，2010年在香港主板上市，在全球擁有108家子分公司和2萬(wàn)多名員工，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷全球100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。憑借在“新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品”領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，公司已搭建起“鉛（鋰）蓄電池、新型電池、能源存儲(chǔ)與管理、循環(huán)經(jīng)濟(jì)”等于一體的新能源產(chǎn)業(yè)集群。
近年來(lái)，超威集團(tuán)大力布局鈉離子電池技術(shù)領(lǐng)域，掌握了多項(xiàng)核心科技。尤其是在層狀氧化物聚陰離子研究、正負(fù)極極材料、電解液、硬碳負(fù)極產(chǎn)業(yè)化等方面，超威集團(tuán)已經(jīng)取得了豐碩成果。
1月10日，超威集團(tuán)發(fā)布了新型鈉離子電池，具有安全性高、動(dòng)力強(qiáng)、續(xù)航里程長(zhǎng)和壽命長(zhǎng)四大優(yōu)勢(shì)，
據(jù)介紹，超威鈉離子電池采用穩(wěn)定的模組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟包電池以及完善的電池管理系統(tǒng)，以鈉離子材料優(yōu)勢(shì)和高安全技術(shù)路線以及疊片工藝，打造新時(shí)代安全電池。
在性能上，超威第一代鈉離子電池?fù)碛懈哌_(dá)140Wh/kg的能量密度，通過(guò)擠壓針刺、過(guò)充過(guò)放等安全測(cè)試，并且在倍率性能和高低溫環(huán)境的放電表現(xiàn)都有所提升。
在材料布局方面，超威鈉離子電池在正極材料、電解液及負(fù)極材料等電池關(guān)鍵材料環(huán)節(jié)，均采用鈉離子材料。
03
加快在兩輪車市場(chǎng)落地
光大證券指出，隨著技術(shù)的發(fā)展以及鋰價(jià)可能長(zhǎng)期處于高位，鈉離子電池應(yīng)用場(chǎng)景可能會(huì)逐漸擴(kuò)大。在目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度下，兩輪車、A00/A0乘用車和戶儲(chǔ)/UPS/5G基站市場(chǎng)鈉電有望實(shí)現(xiàn)對(duì)磷酸電池和鉛酸電池的快速替代。
目前，鈉離子電池正加快在兩輪車市場(chǎng)的落地。電池聯(lián)盟注意到，星恒電源、雅迪等企業(yè)都推出了搭載鈉離子電池的電動(dòng)兩輪車產(chǎn)品。
今年1月，星恒電源首度曝光其第一代鈉離子電池—“超鈉F1”。在3月13日-15日舉辦的2023浙江展上，星恒電源攜第一代全氣候超跑鈉電池——超鈉F1重磅亮相。據(jù)介紹，在低溫性能方面，超鈉F1在-20℃的極低溫環(huán)境下，依舊能保持近90%的電池容量；強(qiáng)大的倍率性能支持快充，充電時(shí)間可節(jié)省15%以上。此外，超納F1的循環(huán)壽命是鉛酸電池的2-7倍，耐用性能也相當(dāng)出色。
3月17日，“鈉領(lǐng)未來(lái) 2023雅迪‧華宇鈉電發(fā)布會(huì)”在杭州拉開帷幕，雅迪科技集團(tuán)與旗下華宇新能源科技公司聯(lián)合宣布，成立現(xiàn)階段以鈉離子電池為主要業(yè)務(wù)的華宇鈉電新公司。
活動(dòng)中，雙方還聯(lián)合發(fā)布了華宇的第一代鈉離子電池——“極鈉1號(hào)”及其配套整車——雅迪極鈉S9。“極鈉1號(hào)”具備10分鐘快充80%電量，可持續(xù)3C大電流高倍率放電，在-10度以上無(wú)明顯容量衰減的性能。
華宇新能源科技還分別與青山湖科技城、浙江大學(xué)、鈉創(chuàng)新能源以及貝特瑞新材料集團(tuán)四方分別簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。
自此，兩輪電動(dòng)車也點(diǎn)開了“鈉離子電池”的技術(shù)點(diǎn)，而且從相關(guān)負(fù)責(zé)人給出的量產(chǎn)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上來(lái)看，這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)率先在兩輪電動(dòng)車產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并上市。
針對(duì)外界非常關(guān)心的技術(shù)發(fā)展階段問(wèn)題，雅迪科技集團(tuán)執(zhí)行總裁王家中在采訪中提到：“目前鈉離子電池產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)，同時(shí)也在加緊對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試，包括在外賣、快遞等高頻使用場(chǎng)景進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)測(cè)試，預(yù)計(jì)在今年的7、8月份，就會(huì)在兩輪電動(dòng)車上完成真正的批量生產(chǎn)。”
在未來(lái)鈉離子電池的產(chǎn)能方面，王家中也給出了自己的預(yù)估數(shù)值，他預(yù)計(jì)3~5年內(nèi)能夠達(dá)到35GWh~50GWh，如果將這些電池產(chǎn)量全部裝載在兩輪電動(dòng)車上，將至少能夠完成1500萬(wàn)臺(tái)的出貨量。
華宇研究院院長(zhǎng)陳建則判斷，兩輪電動(dòng)車電池市場(chǎng)將會(huì)受鈉電產(chǎn)業(yè)技術(shù)影響，鈉電市場(chǎng)占有率會(huì)迅速增加，2025年預(yù)計(jì)鉛酸、鋰電和鈉電占有率大約為50%、15%和35%。
東吳證券預(yù)計(jì)，2023年為鈉電產(chǎn)業(yè)化元年，有望實(shí)現(xiàn)小批量出貨，2024年實(shí)現(xiàn)大批量量產(chǎn)，規(guī)模有望達(dá)到30GWh。而在鈉電池的量產(chǎn)的過(guò)程中，還有能量密度低、循環(huán)次數(shù)不高等問(wèn)題需要解決和攻克。
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