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钠电池交流纪要

纪要要点:

1、钠离子电池具备商业可行性,其电芯生产工艺与锂电池工艺设备高度相似,部分材料如隔膜、铝箔一致,主要是正极材料变铁基钠、负极材料变硬碳、铜箔去掉、电解液变六氟磷酸钠。钠离子电池从物料成本看,能够低于锂离子电池约20%。

2、钠离子电池成本低廉,能量密度比拼磷酸铁锂。钠的丰度高,碳酸钠价格仅为碳酸锂的1/50,且不用铜箔,电池成本大幅下降,能量密度可比拼磷酸铁锂。循环寿命可达-次。

3、钠离子电池具备高壁垒。钠离子电池的正极、电解液添加剂等都有材料及工艺专利保护,壁垒非常高,电池厂主要从具备专利的供应商采购。

4、钠离子电池的全球领军企业是中科海钠和钠创新能源,中科海钠为中科大系,钠创为交大体系。两家企业均有布局大量钠离子电池相关工艺。

5、目前华为与钠创有合作,目标是储能方向。宁德时代预计8月也将发布钠电池。

优势:钠的储量是锂的倍。钠离子的负极不需要铜箔,用铝箔就行。钠离子电解液电位更低,更安全。不需要用到高价的钴、铜资源有稀缺性。

钠离子电池的材料

1、电解液,分三类,水性电解液、有机电解液、固体电解液。理论上钠离子也能做到Wh,也能做纯固态。

2、负极锂电池用石墨。钠电池负极,有3种类型嵌入式-最好是碳材料、合金类反应、转化类。目前看硬碳是比较好的。负极进步也不容易,比如锂电池做了那么多的硅负极,没人用。不用石墨就是因为钠比较大。硬碳的“楼层”更高。

3、正极材料.课题组聚焦正极材料。从磷酸铁锂开始出发,以铁为基础找材料,一类是普鲁士蓝、一类是层状氧化物、一类是阴极聚阴离子。理论上钠离子能达到锂离子的密度。公司对多种正极都做了布局。层状结构氧化物种类非常多。基本上大家都做过论文了。公司选择三个体系。年计划做到吨正极,大约对应0.1GWh。粘接剂还是用的PVDF。

能量密度。

钠电做到~Wh/kg正常。理论能量密度很高了。当然也是电解液超过4V不行。

未来成本下降空间。

磷酸铁锂正极刚开始量产是20万一吨。最低是到4~5万一吨,现在6~8万一吨。钠电,如果规模量产,BOM成本,技术

,低于4万一吨。二代三代,2万多的成本。大规模储能能低于0.2元/Wh。3年左右能做到。

原材料

都规模话,碳酸锂10万一吨、碳酸钠元一吨。元素铁锰占主导,镍少。铝箔和铜箔的价格差异很大。铜箔占比12~15%的成本,重量也是。钠电换成铝变轻,成本也低。

供应链

硬碳,神华能做。锂电负极,比如贝特瑞,没有开发出来,主要是动力不足。中科海钠目前在开发软碳。能量密度wh/kg,正极活性物。还有负极电解液辅料,砍掉一半也能到Wh/kg。如果3.5V电压,就能到多。磷酸铁锂是3.2*。活性物的克容量足够了。有一个基本概念,钠电池的能量,理论上有Wh/kg,但这是电荷量,充电钠离子从正极跑到了硬碳,不可能全部跑过去。钠电跟锂电材料要求是正负极材料的层高要高一些。锂电池充电减速,就是像房子,刚开始进去的人填坑很快,后面就慢了。

生产工艺:

锂电池材料负极材料,生产都需要高温处理。高温烧结都是成本。原材料差别就是无烟煤、石油焦等。中国神华跟我们合作,煤比华阳还要便宜。软碳也有一些公司来做的。公司觉得负极变数不大。所以钠创没有做负极材料。正极变数很多,会有一代二代三代四代。成本控制各个地方。第一代就是有点类似,层状结构氧化物,后面已经拥有的的第二代的磷酸钒钠、铁钠、聚阴离子都有授权了。专利的核心是合成专利。合成会不断有新的东西出来。

锂电池行业做钠电池的动机:年这个时候会有三分之一的锂电池公司会倒闭。主要是价格上涨。天能也有1GWh锂电池。因为有天能有主业贡献利润,所以就能做。现在锂电池是做一批亏一批。电芯出货量到目前一分钱没有涨。很多合同是去年定下来的。锂电材料厂反而可以赚库存受益。固态电池还有很长时间。

电解质和添加剂:

电解质是六氟磷酸钠。添加剂是一个核心工艺,会解决钠支晶的问题。溶剂跟锂电池是一样的DMC、EMC。溶剂是没问题的。



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