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钠电池的电研观点

 young1987_tsg 2023-03-24 发布于重庆
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导读

820日,在武进国家级高新开发区管委会、武进区商务局的鼎力支持下,《电车商业研究》今年第一次线下活动暨新型电池技术发展与投资机会闭门研讨会在常州香格里拉大酒店举行。

大会邀请了科创板数据研究中心首席研究员魏中原先生、哈尔滨工业大学原电化学系主任、深圳大学电化学创系主任王振波教授分别从科创板三周年来的发展情况与钠电池技术发展趋势做了主旨演讲。

大会同时邀请了蜂巢能源董事长兼总裁杨红新先生与江苏众钠能源董事长夏刚先生分别从锂电头部企业看钠电的发展以及钠电新势力如何利用锂电基础快速发展做了阐述。

大会还邀请了三峡科技、国家绿色发展基金等众多优秀投资机构、银河证券等投行现场参与了五个新型电池材料企业的项目说明与路演。

本文以大会各自发言为基础,求同尊异,给出《电车商业研究》对于钠电池发展的意见,同时保留各自的观点,留给下次闭门研讨会。

科创板虚位以待新能源企业IPO

科创数据研究中心(SMDC)首席研究员魏中原先生受邀参与本次闭门研讨会,发表了《用数据描绘科创板三年来的发展》主旨演讲。魏研究员基于《国家使命——长三角资本市场服务基地服务科创板3周年报告》分享了对科创板开市三年发展的研究成果。

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科创数据研究中心(SMDC)首席研究员魏中原先生

截至2022年7月22日,已有439家企业在科创板上市,募集了超过6000亿元的资金,总市值超过5万亿元。以芯片半导体、生物医药、节能环保、高端装备领域的中国创造已经在科创板云程发轫。与此同时,合成生物、新能源等领域具有中国源创的科技创新开始登录科创板,一批批蓬勃发展的硬科技领军企业托举起“大国重器”,强硬的是民族脊梁。

新能源汽车产业链与光伏等新能源产业链企业上市企业只占科创板上市企业总数的7%,上市公司数量远低于新一代信息技术、生物医药、高端装备制造、新材料等;但营业收入远高于其他产业,占整个科创板上市公司营收的16.65%,说明科创板急需新能源企业来IPO上市,虚位以待。

钠电池发展势不可挡

2020年9月20日国家双碳目标提出,助推了一个万亿级储能市场开启。锂电池在能量密度、寿命等方面的优势,无论动力电池还是电化学储能都选择锂电池。但随着去年原材料价格上涨和供应不稳定,导致电池价格上涨,锂电池大量使用给整个能源体系对外依存度提高,进而会使整个国内能源体系不稳定。而同为摇椅电池的钠电池,以其原料资源广泛性的优势,可以锂离子电池40-50%的成本优势达到锂电池70%的性能,可以填充到对能量密度要求不高的市场中。

2021年7月19日,随着宁德时代正式发布新一代钠离子电池,原来埋头研发钠电池的中科海钠与江苏众钠等公司一下子从门口罗雀到蓬荜生辉、宾客满座。

为深入落实党中央、国务院有关部署,做好科技支撑碳达峰碳中和工作,科技部等九部门于今年8月18日联合印发了《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》(以下简称《实施方案》)。积极支持钠离子电池等更低成本、更安全、更长寿命、更高能量效率、不受资源约束的电池技术,成为保障能源安全,加速新能源产业进程的重要布局。

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江苏众钠董事长夏刚先生

江苏众钠董事长夏刚先生更加迫不及待,认为原来锂电30年完成的事情,留给钠电的时间只有3年。从现在开始计算市场给钠电新势力的成长机会只有在1.5年。夏刚用一个建桥梁的比喻来说明现在钠电窗口期的紧迫性:“在奋进探索的道路上,横亘着一条河流,钠电新势力必须在负极产业化这座桥梁搭成之前有限的时间窗口内,完成技术、团队、组织和产能的全方位准备,赶到岸边,才能抢到与已等候多时的锂电巨头同场竞技的参赛权。”

储能只需全生命周期收益在合理范围

节能和新能源技术是21世纪人类最具潜力的技术之一,日益成熟的新能源技术也将给人们的生活带来巨大的变化。新型储能技术可有效克服可再生能源发电的间歇性,有助于平滑用户需求从而提高能量利用效率,有助于“双碳”目标实现。

三峡科技首席投资官邱子裕从国家电力投资方的视角阐述了对电化学储能的理解,储能是风力发电和太阳能发电的一种有力补充,因为储能系统具有很高的灵活性和容量,既能作为负载进行操作,又能在电力不足或中断时提供电力。

储能系统部署解决了电网运营商为用户提供安全可靠电力的许多挑战,作为电力企业布局储能,对使用锂电池、钠电池本来没有任何要求,只需储能全生命周期收益在合理范围即可。作为国家队现在也没有全生命周期要求最大化,年回报率5-6%就在做了,可是今年锂电池的涨价,严重影响了储能的布局,甚至直接影响了光伏、风电的建设,作为电力企业特别希望钠电池作为锂电池的补充,迅速填补锂电池涨价带来的市场空缺。

钠电池技术路径越来越明朗

钠电池正极材料主要有四种:过渡金属层状氧化物(容量大,衰减快)普鲁士蓝型化合物(循环好,制备难)聚阴离子型化合物(循环好,导电差)有机小分子化合物(种类多,易失效)。

钠电池负极材料同样有四种:碳材料(成本低,导电性高)钛基化合物(稳定性好,导电性差)合金化材料(容量高,稳定性差)相转化材料(容量高,导电性差)。

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哈尔滨工业大学原电化学系主任、深圳大学电化学创系主任王振波教授

哈尔滨工业大学原电化学系主任、深圳大学电化学创系主任王振波教授向我们分享当前国内钠电池的技术路线与改进思路:

(1)筛选电池正极、负极材料,进行粒度、孔径、组成、结构等层面上的优化改性;

(2)匹配电解质材料,优化电解质组成、浓度、溶剂化构型,辅以功能性添加剂;

(3)研究以电极为主体,以界面、电解质为重要组成部分的电极体系在不同温湿度环境、不同充放电条件下的电化学储能特性,以反馈优化电池体系的设计;

(4)组装圆柱/方形铝壳电池,进一步评价及反馈优化全电池的组成与结构,以期在提升钠离子全电池的能量密度、循环寿命的同时,控制电池成本;

(5)在平衡性能与成本的基础上,复合超级电容器等器件,以改善电池功率特性。

国内钠离子电池行业发展稳健,已产业化供应链,各类钠离子电池体系都有建设和发展。

钠电池的发展急需技术革新

钠电池的优点在于制造工艺跟锂电池相同,只需简单改造,锂电设备就可以生产钠电池,所以在众钠能源的夏刚看来:(1)一线电芯企业加速扩张,二线三线企业资源结构性过剩;(2)产业人才、供应商换道超车意愿强烈,可以在这些存量资源网罗人才;(3)闲置锂电产能可以通过切换钠电形成产业链复用。

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蜂巢能源董事长兼总裁杨红新先生

在《电车商业研究》创始人顾国洪、蜂巢能源杨董事长、哈工大王教授等人看来,这既是优点也是缺点,在设备、生产节拍、人员配备相同的条件下,生产产值只有三元锂电池的一半、铁锂电池的六成,在锂电企业都在盈亏平衡点周围徘徊的情况下,钠电企业如何收回投资呢?

要解决这个问题,单纯指望钠电池材料降价与复用锂电淘汰产能是做不到的。需要在生产工艺上改进,生产设备上提速,在原材料上降本增效。可以在干法工艺、极限制造提速、简化流程、延伸产业链上想办法,任重而道远。

钠电池早期的投资机会在材料

钠离子电池对环境非常友好,材料来源广泛,内阻比较大,能量密度低,安全性高,比较皮实,非常适用在储能的场合;材料成本上有优势,但在大批量商业化的早期,导致前期电芯价格比锂电还要高。

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吉林大学青岛汽车研究院副院长、《电车商业研究》创始人顾国洪

在钠电池发展早期,个人认为投资机构的机会在于抓住钠电池材料企业,本次闭门研讨会召集钠电池产业的正极、负极、电解液、隔膜、导电剂、铝塑膜、干法工艺的粘结剂、设备等创业企业,相互促进、相互学习,积极推进产业化落地,实现商业化闭环。

可以预见的是,一旦钠离子电池大批量商业化困难的问题被解决,无论是众钠这类钠电新势力,还是蜂巢能源这类锂电池头部企业,都将介入钠离子电池,市场将会大爆发,材料需求将猛增,投资将受益。

最后

本次闭门研讨会尝试着以新型电池为主线,邀请科创板研究机构、高校与头部企业钠电研究机构、投资机构、投行以及财经公关等,组成了培育新型电池优秀科创企业的一条龙服务体系,践行《电车商业研究》宗旨:商业连接科技、整合全网资源、助力投资决策。

本次活动同时集合产业合作、政府招商、机构投资,这种模式获得了政府、投资人、企业的认可,已经有地方政府与投资机构主动联系《电车商业研究》,希望引进这种模式。

无论是交通电动化还是电化学储能,都在把能源从资源属性改变为我们擅长的制造业属性,在这伟大变革来临的时刻,我们要在现场,我们要有所作为!

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