鈉電池:正負極技術(shù)路線已明確?
鈉電池:正負極技術(shù)路線已明確?
NADIANQY
鈉電、鉀電、鋰電,固態(tài)電池等新能源材料科研進展
(一)銅基層狀氧化物&鎳基層狀氧化物比較:
(1)鎳基的比容量高,克容量能達到180,但空氣穩(wěn)定性大幅下降,意味著假設(shè)設(shè)計出來能量密度是180Wh/Kg,裝進去可能只有100Wh/Kg。
(2)銅基的層狀氧化物成本優(yōu)勢明顯,2015年發(fā)現(xiàn)一是銅在鈉電的層狀氧化物中是有電化學活性的(能2價變3價),二是摻銅之后空氣穩(wěn)定性提升,盡管克容量不高。我們采用銅基是犧牲了能量密度換取了穩(wěn)定性;鎳基是犧牲了穩(wěn)定性換取了高比容。
(二)聚陰離子&普魯士系列正極比較:
(1)普魯士第一點是含有難以去除的結(jié)晶水,會和六氟磷酸鈉反應(yīng),產(chǎn)生氫氟酸,腐蝕電池結(jié)構(gòu);
第二點是材料合成需要氰化鈉,有毒,合成出的材料中有氰根,碰撞產(chǎn)生氰氣也是有毒的,從環(huán)保角度考慮不是很好的選擇。
(2)聚陰離子一是制造工藝成本較高,二是用到釩(成本高且有毒)。眾鈉能源在做無釩的聚陰離子,這是一個很好的思路。
聚陰離子電化學曲線非常平穩(wěn)(類似鐵鋰),平均電壓也很高。
二、負極:重點做軟碳工藝,全市場獨一份。
背景:中科院在2016年發(fā)現(xiàn)用無煙煤做的軟碳性能略差于硬碳(軟碳對應(yīng)能量密度低于硬碳),但是成本明顯低。
軟碳負極的核心是做好前驅(qū)體,中科院有很多專利(對應(yīng)工藝)提升性能。除中科海鈉外,日本廠商包括國內(nèi)主流廠商均用硬碳工藝,成本高,做軟碳繞不過中科院的專利。
三、電池進展:
上個月剛落地一條1GWh產(chǎn)線,今年會有一定量產(chǎn)出貨?,F(xiàn)在的循環(huán)壽命5000次左右,后續(xù)通過電解液和負極的配合(壽命變短是SEI膜不斷增厚),提升壽命。
四、擴產(chǎn)規(guī)劃:
1GWh穩(wěn)定投產(chǎn)之后,計劃2023年擴產(chǎn)5GWh。最早的1GWh投資7億(電芯+配套正負極),后續(xù)擴產(chǎn)單位投資有望大幅降低。
五、電池售價&成本:
目前boom成本0.3元/Wh(只算材料,沒算制造費用等)。粗略估計其中正極占比1/4,負極10%多,電解液1/4,隔膜1/4,其他就是輔材。目標毛利率是30%。如果電芯生產(chǎn)規(guī)模到10GWh,期望單位原材料成本降到0.2元/Wh。
六、應(yīng)用場景:
一是政府大儲,二是華為類的通訊基站配儲,三是低速四輪車等。1GWh最先給大儲用。
大儲市場有望率先放量,是因為:利潤高、對能量密度的要求低、競品少,只需要比鐵鋰的全壽命周期的成本低就可以。
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