在鋰資源短缺、價格大幅度上漲的情況下，鈉離子電池獲得政策力推、資本爭相入局，多家企業(yè)更是宣布電池及正負極、電解液材料量產在即，行業(yè)已然駛入發(fā)展快車道。
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“我國首套鈉離子電池行業(yè)標準——《鈉離子電池術語和詞匯》《鈉離子電池符合和命名》正在業(yè)內征求意見，爭取在明年完成報批工作。”在近日召開的鈉離子電池產業(yè)鏈與標準發(fā)展論壇上，中國電子技術標準化研究院副院長劉賢剛透露，下一步，將根據鈉離子電池技術發(fā)展現狀和趨勢，組織鈉離子電池領域相關單位積極開展鈉離子電池的標準體系研究，通過制定適用的標準支撐鈉離子電池產業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
隨著標準的出臺，鈉離子電池發(fā)展有了量度和規(guī)范。在鋰資源短缺、價格大幅度上漲的情況下，鈉離子電池獲得政策力推、資本爭相入局，多家企業(yè)更是宣布電池及正負極、電解液材料量產在即，行業(yè)已然駛入發(fā)展快車道。
加快發(fā)展迫在眉睫
近年來，電化學儲能、電動汽車發(fā)展勢頭迅猛，但其關鍵原材料鋰資源嚴重依賴于進口，觸發(fā)業(yè)內擔憂。市場將目光轉向替代或備選技術——鈉離子電池。
“鈉離子電池在資源豐富度、成本、安全性等方面具有一定優(yōu)勢。”國家市場監(jiān)督管理總局標準技術管理司信息技術與自動化標準處處長劉大山指出，近年來，我國鈉離子電池逐步進入規(guī)模化示范階段，在低速電動車、儲能領域嶄露頭角，部分企業(yè)開始小批量生產，相關測試數據較為樂觀。未來，隨著產業(yè)投入加大，高性價比的鈉離子電池有望成為鋰離子電池的重要補充，對于保障我國能源安全意義重大。
據悉，鈉元素在地殼中儲量豐富且分布均勻。鈉離子電池與鋰離子電池結構和工作原理非常相似，關鍵材料都包括正極、負極、電解液和隔膜，企業(yè)生產線可以快速切換和上量。
“原材料在電池成本構成中占比超過60%。目前鋰離子電池原材料碳酸鋰價格已超過50萬元/噸，而鈉離子電池原材料碳酸鈉價格僅為3000元/噸。”興儲世紀首席電池科學家劉楊指出，鈉離子電池正負極集流體可用成本更低的鋁箔替代銅箔，可以進一步降低成本。
中國工程院院士陳立泉認為，隨著產業(yè)鏈的完善、技術成熟度的提高和規(guī)模效應，鈉離子電池成本有望比磷酸鐵鋰電池低20%以上。在低速電動車輛和儲能領域，鈉離子電池將成為主流。
中科院大連化物所儲能技術研究部副研究員鄭瓊預計，到2025年，國內鈉離子電池的潛在需求量將達123吉瓦時，有望形成537億元的市場空間。
產業(yè)鏈初步形成
今年以來，我國鈉離子電池發(fā)展加速。國家發(fā)改委、能源局的規(guī)劃文件中多次提及鈉離子電池，提出盡快推動鈉離子電池市場化應用。市場上，企業(yè)融資和電池生產線落成，以及正負極材料、電解液投產運行的消息接連發(fā)布。
中科海納總經理李樹軍透露，作為國內首家專注于鈉離子電池開發(fā)與制造的企業(yè)，公司一期年產2000噸正負極材料產線已建成，預計明年完成二期2萬噸正極、1萬噸負極材料產線投建；2024年完成10萬噸正極、5萬噸負極材料線項目建設。在電芯產業(yè)化方面，明年，中科海納安徽阜陽產線將擴產至3-5吉瓦時，2024年與客戶合作擴產至10吉瓦時以上。
電解液開發(fā)方面，新宙邦相關人士表示，該公司已完成鈉離子噸級生產的工藝開發(fā)，鈉離子電池新型添加劑和溶劑在江蘇翰康和湖南福邦規(guī)劃量產。多氟多此前也宣稱，其具備年產千噸六氟磷酸鈉的生產能力，擁有從六氟磷酸鋰產線快速切換六氟磷酸鈉產線的工程技術。
目前，雖然我國鈉離子電池已初步建立起“材料-電芯-系統(tǒng)”的產業(yè)鏈，但要實現產業(yè)化還面臨諸多問題。以正極材料為例，“鈉離子電池正極材料包括過渡金屬氧化物、普魯士藍類化合物、聚陰離子類化合物三種類型。過渡金屬氧化物是主流材料選擇，理論能量密度和電壓平臺均高，但循環(huán)性能、穩(wěn)定性較差；普魯士藍類化合物成本較低，材料穩(wěn)定性好，但制備過程中難以控制配位水，可導致循環(huán)性能、穩(wěn)定性差；聚陰離子類化合物熱穩(wěn)定性好、電壓平臺高，但理論能量密度低，導電性差。”劉楊指出，鈉離子電池材料體系尚未完全確定，關鍵材料性能還有待提升，生產工藝技術成熟度不夠且尚未出現規(guī)模效應。整體來看，行業(yè)還處于研發(fā)和產業(yè)化初期，預計在2025年鈉離子電池才能開啟真正意義上的產業(yè)化發(fā)展。
發(fā)揮標準引領作用
“在鋰離子電池領域，我國發(fā)布并實施了多項鋰離子電池安全強制性國家標準。這些標準的制定和實施對提高市場準入門檻，保障消費者生命財產安全具有積極意義。”劉大山指出，鈉離子電池的標準化工作剛剛開始，在產業(yè)發(fā)展初期更需要制定基礎性標準，發(fā)揮規(guī)范引領作用。
工信部電子信息司基礎處處長金磊認為，鈉離子電池正處于技術攻關的關鍵時期，要支持產業(yè)鏈生態(tài)鏈協同發(fā)展，繼續(xù)支持和引導鈉離子電池加快創(chuàng)新成果轉化，特別是要加強生產工藝的突破，促進批量生產和規(guī)模應用，并通過對上游材料、工藝、設備等環(huán)節(jié)的提前布局，促進全面協同發(fā)展。還要加強標準化引領，繼續(xù)加快鈉離子電池有關產品材料以及上下游相關標準的制定，推動產業(yè)的健康發(fā)展。
李樹軍建議，要以正負極材料產能為先導，合作研發(fā)生產高性價比電解液，構建鈉離子電池產業(yè)化基礎能力；以電芯產能為依托，進行鈉離子電芯的定義和定型，引導技術路線規(guī)格和制造工藝的標準化。以儲能系統(tǒng)的示范推廣探討不同應用場景下鈉離子電池系統(tǒng)技術架構，促進鈉離子電池系統(tǒng)的快速應用。
中科海鈉董事長胡勇勝指出，今年是鈉離子電池產業(yè)化的關鍵之年，國內已率先實現材料和電芯的量產，但要真正完善產業(yè)鏈，還需要大量資金的投入。他呼吁企業(yè)將市場籌集到的資金真正用于完善鈉離子電池產業(yè)鏈，切實推進鈉離子電池產業(yè)化進程。
文丨本報記者 盧奇秀
關鍵詞： 鈉離子電池產業(yè)化進程提速 鈉離子電池
