钠具备成本及低温等优势,是磷酸铁锂电池战略的延续
钠电池:具备成本及低温等优势,成为锂电池的有效补充
钠离子电池具备成本及低温等优势,我们预计成为锂电池的有效补充。钠离子电池工作原理与锂离子电池类 似,正极采用层状氧化物、聚阴离子等体系,负极使用硬碳材料,虽然能量密度相对偏低,但规模化后具备 明显成本优势,此外具备优异的低温性能、倍率性能和安全性,是磷酸铁锂电池战略的延续,有望成为锂电 池的一个有效补充。
发展变化:产品技术迭代已成熟,26年为商业化元年
钠离子技术迭代已成熟,26年成为商业化元年。21-22年碳酸锂价格飙升,钠电池具备天然的成本优势,成 为电池企业重点攻克的技术,23年成为钠电池产业化元年,但此后碳酸锂价格回落,钠离子电池关注度大幅 降低,虽没有实现商业化放量,但在宁德时代等企业的引领下,钠电池的产品和技术在持续迭代。25年随着 碳酸锂价格触底回升,钠离子电池凭借其成本优势以及低温性能重回视野,在能量密度、成本、快充等性能 均大幅提升,26年成为商业化元年。
技术路线:正极路线收敛至两种,负极新增无负极路线
正极路线收敛至两种,负极新增无负极路线,不使用碳酸锂+铜箔,具备较强的降本能力。钠离子电池23年 有多种路线并行,25年路线开始收敛定型。电池结构方面,正极路线收敛至层状氧化物和聚阴离子两种材料, 分别应用于动力和储能领域,可类比为锂电池中的三元和铁锂材料;负极材料主流使用硬碳,并新增无负极 路线,可进一步提升能量密度;电解液的溶质仍使用六氟磷酸钠,与六氟磷酸锂生产工艺相通;集流体正极、 负极均使用铝箔。截至25年底,钠电池不使用碳酸锂(15万元/吨)+铜箔(10万元/吨),使用碳酸钠(1 千元/吨)+铝箔(2万元/吨),且制备工艺与锂电池相通,具备较强的降本能力。
成本:目前经济性略高于铁锂,未来有望降至0.2-0.3元/wh
钠电池目前经济性略高于铁锂电池,随着产业链的成熟,以及能量密度的提升,未来成本有望降至0.2-0.3元 /wh。根据我们测算,26年层状氧化物体系BOM成本在0.36元/wh,聚阴离子体系BOM成本在0.3元/wh, 层状氧化物正极含有铜铁锰等元素,此外需搭配高端硬碳,应用到动力领域,因此成本相对较高;而聚阴离 子体系仅含铁元素,并可搭配中低端硬碳,应用于储能领域,因此成本优势更强。目前钠电池经济性并不显 著,略高于铁锂电池,主要由于材料未放量、生产良率不足以及度电摊薄问题,但随着产业链配套成熟、电 池能量密度的提升,钠电池成本有望降至0.2-0.3元/wh,有望具备较强的成本优势。
经济性:锂价15万元/吨,铜价10万元/吨,钠电池26-27年迎来平衡点
锂价15万元/吨,铜价10万元/吨下,钠电池26-27年有望迎来经济性平衡点。我们预计26-27年钠电池单wh 成本将降至0.3-0.4元/wh左右,若按此数据测算,铜价10万元/吨,锂价15万元/吨,是钠电池(聚阴离子) 和锂电池(磷酸铁锂)的经济性平衡点。若铜价降至8万元/吨,锂价在15-20万元/吨,也可达到经济性平衡 点。随着产业链规模持续放量,降本优势将进一步加强,若钠电池未来成本降至0.2-0.3元/wh,即使铜价在 6万元/吨,锂价在5万元/吨,钠电池仍具备较强的经济性,有望在启停电源、两轮车、乘用车和储能等领域 大规模放量。
应用:高功率密度,无记忆效应,适配启停电源领域
钠电池具备高功率特性,且无循环记忆效应,适配启停电源领域,我们预计大规模替代铅酸电池。启停系统 需要瞬间大电流放电,并且频繁短循环仅需浅充浅放,此前以铅酸电池为主,但能量密度低、循环寿命差, 而锂电池成本高、低温性能差、长循环的优势无法发挥,而钠电池具备高功率密度、无循环记忆效应,相比 铅酸电池大幅减重,因此启停电源是钠电池非常好的应用场景,截至26年4月,我们预计全球目前市场规模 在100GWh。宁德时代推出24V重卡启驻电池“钠新”,使用寿命突破8年,支持全电量深度放电,提升能源 利用效率,可在零下40℃实现一键启动,久置性能优异,静置一年后仍能正常启动,产品已于25年6月正式 量产,标志着钠电池正式迈入启停电源商业化进程。
电池:龙头引领,百花齐放,26年开启商业化元年
特点:技术路线加速收敛,层状/聚阴离子主导,普鲁士蓝边缘化
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