替代鉛酸電池 鈉離子電池加快落地兩輪車

時間:2023-04-13 18:11來源:電池聯盟 作者:子蕊
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由于技術成熟、成本低、適用溫度范圍廣、安全性高等優點，鉛蓄電池在電動兩輪車、起動電池和大型儲能等應用領域廣泛。特別是兩輪車市場，據統計，目前鉛酸電池在國內兩輪車市場占比高達七成以上。
 
不過，隨著碳達峰等政策的不斷推進，兩輪車正朝綠色環保的方向發展，能量密度低、循環使用壽命短、耐低溫性的鉛酸電池或將被鋰電池、鈉電池等所代替。
 
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，但是電動兩輪車搭載鋰電池的缺點也很明顯，如鋰電池價格比鉛酸電池貴、安全性能差、性能不穩定等。這就讓性能和安全性更具優勢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，鉛酸電池平均循環壽命為300-500次，而鈉離子電池的循環壽命可達4000-5000次。
 
安全性方面，相比于鋰離子電池-20℃到60℃的工作溫度區間，鈉離子電池可在-40℃到80℃的溫度區間正常工作，高低溫性能十分優秀。同時，由于內阻更高，鈉離子電池在短路狀況下瞬間發熱量少，更加安全。
 
在成本上，鈉離子電池同樣有潛力。據中科海納測算，若按照15萬元/噸電池級碳酸鋰價格，量產后鈉電池材料成本仍要比鋰電池材料成本低30%-40%。
 
還有機構測算，目前市場上的鉛酸電池產品綜合成本大概在0.3元/Wh，鈉電池目前的實際成本在0.5-0.7元/Wh之間。大規模產業化后將逼近0.3-0.5元/Wh，屆時將與目前的鉛酸電池價格十分接近。而這一價格也將低于鋰電池在價格低位時的成本水平。
 
02
鉛蓄電池企業入局鈉離子電池
 
電池聯盟注意到，多家鉛蓄企業如龍頭天能動力、超威動力紛紛發力鈉離子電池領域。
 
天能股份：3月24日，天能股份發布了2022年年報。年報顯示，報告期內，公司實現銷售收入418.82億元，同比上漲8.18%；實現歸母凈利潤19.08億元，同比上漲39.35%。
 
作為公司基石業務，鉛蓄動力電池在2022年保持了穩步提升的態勢，報告期內公司實現電動輕型車鉛蓄動力電池銷售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。針對鈉電，2022年公司成立浙江天能鈉電科技有限公司，標志著鈉離子電池產業化正式落地實施。報告期內，公司成功推出鈉電電芯產品，電芯循環次數的實驗室測試數據超過2000次。產能方面，2022年公司已建成300MW中試產線，持續推進整體產能爬坡工作。市場拓展領域，公司將鈉電聚焦于動力應用領域和儲能領域，并積極與下游客戶開啟聯合應用匹配開發、產品驗證導入等工作。
 
超威集團：超威集團創立于1998年，2010年在香港主板上市，在全球擁有108家子分公司和2萬多名員工，產品遠銷全球100多個國家和地區。憑借在“新技術、新材料、新產品”領域的領先優勢，公司已搭建起“鉛（鋰）蓄電池、新型電池、能源存儲與管理、循環經濟”等于一體的新能源產業集群。
 
近年來，超威集團大力布局鈉離子電池技術領域，掌握了多項核心科技。尤其是在層狀氧化物聚陰離子研究、正負極極材料、電解液、硬碳負極產業化等方面，超威集團已經取得了豐碩成果。
 
1月10日，超威集團發布了新型鈉離子電池，具有安全性高、動力強、續航里程長和壽命長四大優勢，
 
據介紹，超威鈉離子電池采用穩定的模組結構設計、軟包電池以及完善的電池管理系統，以鈉離子材料優勢和高安全技術路線以及疊片工藝，打造新時代安全電池。
 
在性能上，超威第一代鈉離子電池擁有高達140Wh/kg的能量密度，通過擠壓針刺、過充過放等安全測試，并且在倍率性能和高低溫環境的放電表現都有所提升。
 
在材料布局方面，超威鈉離子電池在正極材料、電解液及負極材料等電池關鍵材料環節，均采用鈉離子材料。
 
03
加快在兩輪車市場落地
 
光大證券指出，隨著技術的發展以及鋰價可能長期處于高位，鈉離子電池應用場景可能會逐漸擴大。在目前產業化進度下，兩輪車、A00/A0乘用車和戶儲/UPS/5G基站市場鈉電有望實現對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的落地。電池聯盟注意到，星恒電源、雅迪等企業都推出了搭載鈉離子電池的電動兩輪車產品。
 
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。據介紹，在低溫性能方面，超鈉F1在-20℃的極低溫環境下，依舊能保持近90%的電池容量；強大的倍率性能支持快充，充電時間可節省15%以上。此外，超納F1的循環壽命是鉛酸電池的2-7倍，耐用性能也相當出色。
 
3月17日，“鈉領未來 2023雅迪‧華宇鈉電發布會”在杭州拉開帷幕，雅迪科技集團與旗下華宇新能源科技公司聯合宣布，成立現階段以鈉離子電池為主要業務的華宇鈉電新公司。
 
活動中，雙方還聯合發布了華宇的第一代鈉離子電池——“極鈉1號”及其配套整車——雅迪極鈉S9。“極鈉1號”具備10分鐘快充80%電量，可持續3C大電流高倍率放電，在-10度以上無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、鈉創新能源以及貝特瑞新材料集團四方分別簽署戰略合作協議。
 
自此，兩輪電動車也點開了“鈉離子電池”的技術點，而且從相關負責人給出的量產的時間節點上來看，這項技術可能會率先在兩輪電動車產品上實現量產并上市。
 
針對外界非常關心的技術發展階段問題，雅迪科技集團執行總裁王家中在采訪中提到：“目前鈉離子電池產品已經實現小批量產，同時也在加緊對產品進行詳細測試，包括在外賣、快遞等高頻使用場景進行點對點測試，預計在今年的7、8月份，就會在兩輪電動車上完成真正的批量生產。”
 
在未來鈉離子電池的產能方面，王家中也給出了自己的預估數值，他預計3~5年內能夠達到35GWh~50GWh，如果將這些電池產量全部裝載在兩輪電動車上，將至少能夠完成1500萬臺的出貨量。
 
華宇研究院院長陳建則判斷，兩輪電動車電池市場將會受鈉電產業技術影響，鈉電市場占有率會迅速增加，2025年預計鉛酸、鋰電和鈉電占有率大約為50%、15%和35%。
 
東吳證券預計，2023年為鈉電產業化元年，有望實現小批量出貨，2024年實現大批量量產，規模有望達到30GWh。而在鈉電池的量產的過程中，還有能量密度低、循環次數不高等問題需要解決和攻克。
 
(責任編輯：子蕊)
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