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钠离子电池
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丘玮霖
丘玮霖·头豹分析师
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行业定义
钠离子电池即一种浓差电池,正负极由两种不同的钠离子嵌入化合物组成。充电时,钠离子从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,此时负极处于富钠状态,正极处于贫钠状态,这时电子的补偿电荷经外电路供给到正极,以平衡正负极电荷。放电时,钠离子从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富钠状态,负极处于贫钠状态,这时电子的补偿电荷经外电路供给到负极,以保证正负极电荷平衡
AI访谈
行业特征
性能好,成本低廉,相对其他种类电池更加环保
AI访谈
发展历程

钠离子电池行业

目前已达到 5个阶段
AI访谈
产业链分析
AI访谈
竞争格局
从2020年的市场来看,中国的储能电池市场呈现出一种高度集中化的趋势,头部效应较为明显,宁德时代、比亚迪两家公司的销售规模均超过了其它公司,占据了59.7%和16%的市场份额。从这一点可以看出,国内的储能电池市场的竞争是以少数厂商为主导,形成了一种“垄断”的格局。由于市场对储能电池的需求不断提高,产业资本、技术密集型等因素,使得其在中国的市场份额将会更加集中。在储能电池领域,派能科技、国电南瑞占据了很大比重,占到了93.26%,55.92%。在区域分布上,除了中恒电器、亿纬锂能以外,多数企业都在国外有业务,而在中国,华南市场的储能业务也是最多的。在中国的储能电池市场中,宁德时代、派能公司在市场竞争中处于领先地位。
AI访谈数据图表
政策梳理
钠离子电池行业
相关政策 3篇
AI访谈
企业分析
摘要
宁德时代于2021年7月29日召开了钠离子电池发布会。宁德时代开发的第一代钠离子电池,电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg,为目前全球最高水平。在常温下充电15分钟,电量可达80%。而在零下20°C低温的环境下,仍然有90%以上的放电保持率,同时在系统集成效率方面,也可以达到80%以上。宁德时代表示,已经开始进行钠离子电池的产业化布局,计划于2023年形成基本产业链。随着碳酸锂价格的上升,人们把目光纷纷投入成本更低、资源更丰富的钠离子电池,钠离子电池是否能代替锂离子电池成为下一代主流动力电池呢?
中国钠离子电池行业定义
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Prompt
钠离子电池是指以钠离子作为电池正极材料的电池。这种电池以钠离子在正极和负极之间的迁移来实现电能的转化和储存。目前,钠离子电池行业最常用的定义有两种,分别是“钠离子电池”和“钠离子二次电池”。 “钠离子电池”是指一种以钠离子为正极材料的电池,其主要特点是能够实现高能量密度和长循环寿命。这种电池通常采用钠离子作为正极材料,碳材料作为负极材料,电解液则通常为有机溶剂。钠离子电池被广泛应用于能源储存领域,如风力发电、太阳能发电等。 “钠离子二次电池”是指一种能够重复充电和放电的钠离子电池。这种电池的主要特点是具有高能量密度和长循环寿命,能够满足大规模能源储存的需求。钠离子二次电池通常采用优化的钠离子材料,如钠离子金属、钠离子合金等,以提高电池的性能。这种电池被广泛应用于电动汽车、能源储存等领域。 两种定义的主要区别在于前者是一种单次使用的电池,而后者是一种可重复使用的电池。此外,钠离子电池通常采用钠离子和碳材料作为正负极材料,而钠离子二次电池则采用优化的钠离子材料,如钠离子金属、钠离子合金等。因此,钠离子二次电池的性能和循环寿命通常比钠离子电池更好。
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钠离子电池即一种浓差电池,正负极由两种不同的钠离子嵌入化合物组成。充电时,钠离子从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,此时负极处于富钠状态,正极处于贫钠状态,这时电子的补偿电荷经外电路供给到正极,以平衡正负极电荷。放电时,钠离子从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富钠状态,负极处于贫钠状态,这时电子的补偿电荷经外电路供给到负极,以保证正负极电荷平衡
在原材料方面,钠离子电池比锂电池更具有成本优势。在制造工艺方面,钠离子电池的制造工艺与锂电池接近,因此可沿用锂电产线。在原材料方面,对比锂电池,钠离子电池具有显著的成本优势。钠离子电池的主要组成部分包含正极材料、负极材料、电解液等:1)正极材料:由于钠离子电池的正极材料采用的是普鲁士白和层状氧化物等,可减少对锂等材料的依赖;2)负极材料:钠离子的负极材料主要以碳基材料为主,活性炭储存钠离子的能力超过锂电池负极材料且价格低
电解液,钠离子电池的电解质选择范围更广泛。在制造工艺方面,钠离子电池的制造工艺与锂电池接近,因此可沿用锂电产线
[1]
1:https://wenku.baidu.com/view/48496ed35cf7ba0d4a7302768e9951e79a896947.html?fixfr=iT%252B%252BGAg8UJfp711ngY5eug%253D%253D&fr=income1-wk_sea_vip-search
2:钠离子电池综述
中国钠离子电池行业特征
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Prompt
中国钠离子电池行业是一个新兴的行业,随着新能源汽车市场的快速发展,钠离子电池被业内人士看作是锂离子电池的有力替代品。在商业模式、竞争环境和用户画像三个维度中,我们可以看到钠离子电池行业的特征。 商业模式方面,钠离子电池行业的商业模式主要是以产品销售为主,同时也有公司通过技术授权、合作研发等方式获取利润。根据市场研究机构的数据,2020年全球钠离子电池市场规模约为2.7亿美元,预计到2027年将达到15亿美元,市场前景广阔。目前,国内钠离子电池企业主要集中在南京、上海、深圳等地,其中南京锐力能源、上海锂电新能源、深圳市科陆电子材料等企业在该领域处于领先地位。 竞争环境方面,当前中国钠离子电池行业的竞争主要来自国内外企业,涉及到钠离子电池的材料研发、生产工艺、设备制造等多个领域。在国内市场,南京锐力能源、上海锂电新能源等企业已经建立起较为完整的产业链,具有一定的市场份额。同时,国外企业如法国能源公司、美国基辅电池公司等也在该领域拥有一定的技术和市场优势。因此,钠离子电池企业需要加强技术研发,提高产品性能和质量,才能在激烈的市场竞争中占据一席之地。 用户画像方面,钠离子电池的主要用户是新能源汽车制造商、储能系统制造商等。随着新能源汽车市场的快速发展,钠离子电池市场需求增长迅速。根据市场研究机构的数据,2020年我国新能源汽车销量已经达到185万辆,同比增长10.9%,其中纯电动汽车销量占比超过95%。随着政府对新能源汽车的政策支持不断增强,钠离子电池市场需求将持续增长。 综上,中国钠离子电池行业具有较好的市场前景,但在竞争环境激烈的情况下,企业需要加强技术研发,提高产品性能和质量,才能在市场上占据一定的市场份额。同时,需要注意行业周期的影响,及时调整发展策略。数据来源包括市场研究机构的报告、企业公开数据等。
开通头豹会员
性能好,成本低廉,相对其他种类电池更加环保
1
成本方面
从成本端来看,纳离子对比锂离子的电池成本降低了约20%:
1)正极材料:钠离子电池的正极材料如铜铁锰层状氧化物约为2.9万元/吨、普鲁士白类为2.6万元/吨、镍铁锰层状氧化物为4.2万元/吨,而锂离子电池的正极材料碳酸锂的价格约为8.6万元/吨。2)集流体:钠离子电池负极集流体均为铝箔,锂离子电池负极集流体只能使用铜箔。电池级铝箔成本在2.4-3万元/吨,电池级铜箔成本在8-9万元/吨。3)电解液:由于同浓度电解液下钠盐电导率高于锂电解液,因此可降低成本,或钠离子电池可用低盐浓度电解液来降低成本。
2
性能方面
钠离子电池主要优势为快充性能好、高低温性能优异、安全性能好、设备兼容性好,但能量密度以及循环寿命低是限制其发展的主要问题
对比锂离子,钠离子主要有以下性能优势:1)充电快:磷酸铁锂需20-30分钟可充电至80%,钠离子电池有望将时间缩短40%左右;2)高低温性能优异:工作温度范围在-40℃-80℃。高低温环境下电池仍有良好的容量保持率;3)安全性能好:在过充、过放、短路、针刺、挤压等测试中不起火、不爆炸;4)设备兼容性好:钠离子电池与锂离子电池生产工艺相近,如两者在电极生产过程、电池装配过程完全相同,因此设备兼容性高,企业产线转换成本较低;5)钠离子溶剂化能低:钠离子比锂离子更易脱溶剂化,界面反应动力学更好。对比锂离子,钠离子具有以下缺陷:1)能量密度低:对比锂离子,钠离子最大的缺陷是能量密度较低,在相同续航情况下,单车重量增加约10%-20%;2)循环寿命低:对比锂离子,钠离子由于半径比锂离子大,反应过程中嵌入脱出难度大且容易造成结构变化,从而造成其循环寿命较低
3
可持续发展方面
从可持续角度来看,钠元素资源丰富且分布较广,可避免资源卡脖子问题:
1)钠资源:钠资源的地壳丰度达2.75%,在地壳中的丰富度位居第6位,且钠资源分布于全球各地。钠的价格低廉且易获取;2)锂离子:锂离子的地壳丰度达0.0065%,且资源分布不均,75%的锂分布在南美洲地区。相对于钠离子而言,锂离子的价格更高。
[2]
1:https://robo.datayes.com/v2/details/report/4527079?pageNum=6
2:电气设备行业深度报告:储能放量时代新势力,钠离子电池产业化提速
电气设备行业深度报告:储能放量时代新势力,钠离子电池产业化提速
[3]
1:https://robo.datayes.com/v2/details/report/4527079?pageNum=6
2:电气设备行业深度报告:储能放量时代新势力,钠离子电池产业化提速
电气设备行业深度报告:储能放量时代新势力,钠离子电池产业化提速
中国钠离子电池发展历程
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Prompt
钠离子电池是一种新型的可再生能源储存技术,在电动汽车、电网储能等领域具有广阔应用前景。在钠离子电池的发展演变历程中,出现了一些重要事件和重大转折点,影响了钠离子电池行业的发展。 重要事件和转折点: 1. 2015年,法国蓝色电力公司和日本NEC公司宣布合作开发钠离子电池,标志着钠离子电池开始进入商业化阶段。 2. 2016年,中国科学家成功研发出具有世界领先水平的钠离子电池,标志着中国在钠离子电池技术方面已达到国际先进水平。 3. 2017年,法国能源公司Total宣布,将与韩国电力公司Kepco合作开发钠离子电池,该项目将投资1亿欧元,预计2020年开始商业化生产。 4. 2019年,中国国家能源局发布《储能行业发展规划(2019-2025年)》,提出到2025年,钠离子电池在储能领域的市场占有率将达到20%。 5. 2020年,华为推出了钠离子电池技术,并宣布将在未来几年内推出面向电动汽车和能源储存市场的钠离子电池产品。 未来发展趋势: 随着钠离子电池技术的不断发展,未来钠离子电池行业将会出现以下趋势: 1. 技术成熟度提高。随着技术的不断进步,钠离子电池的性能将不断提高,储能密度将不断提高,成本将不断降低。 2. 产业链完善。钠离子电池产业链将不断完善,从材料、电池、储能系统到应用,形成完整的产业链条。 3. 应用范围扩大。随着新能源汽车、光伏发电等领域的不断发展,钠离子电池在各个领域的应用范围将不断扩大。 4. 国内市场需求增加。随着国内新能源政策的不断推进,国内钠离子电池市场需求将不断增加。 总之,随着钠离子电池技术的不断发展和应用领域的不断扩大,钠离子电池行业具有广阔的发展前景,未来将成为可再生能源储存技术领域的重要组成部分。
开通头豹会员
当前钠离子电池的水平仅相当于2013年-2014年的锂离子电池,加之其能量密度较低,其商业价值仍有限。但宁德时代宣布下一代钠离子电池的能量密度可以达到200Wh/kg,有望使钠离子电池从储能走向动力,应用于电动汽车上
萌芽期
1979~1990

Armand提出“摇椅式电池”

钠离子电池概念出现

萌芽期
1991~1999

SONY成功将锂离子电池商业化,并应用于消费领域

钠离子电池商业化

启动期
2000~2009

锂离子电池基本上在3C数码领域一统江山

钠离子电池规模化

启动期
2010~2019

中美日韩开始引领锂离子电池在动力领域的发展

钠离子电池关注度提升,开始拓展应用场景

高速发展期
2020~

锂离子电池广泛应用于消费、动力和储能三大领域

钠离子电池产业规模扩大,逐渐开发应用于工业产品中

[4]
1:https://zhuanlan.zhihu.com/p/48434422
2:锂离子电池的发展与未来
[5]
1:https://zhuanlan.zhihu.com/p/48434422
2:锂离子电池的发展与未来
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丘玮霖·头豹分析师
2022-12-01
修改“钠离子电池”词条报告
丘玮霖·头豹分析师
2022-12-01
发布“钠离子电池”词条报告
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