鈉離子電池板塊震蕩拉升 傳藝科技5連板?

2022年9月7日，鈉離子電池板塊震蕩拉升，傳藝科技5連板，鵬輝能源、容百科技、立中集團(tuán)、圣陽股份、博眾精工等跟漲。

(資料圖)

鈉離子電池(Sodium-ion battery)，是一種二次電池(充電電池)，主要依靠鈉離子在正極和負(fù)極之間移動來工作，與鋰離子電池工作原理相似。2018年12月，南京理工大學(xué)夏暉教授與中外團(tuán)隊(duì)合作，首創(chuàng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和調(diào)控方法，在錳基正極材料研究方面取得重要進(jìn)展。

相比于上述的傳統(tǒng)二次電池，有機(jī)系離子電池以離子在正負(fù)極的嵌入脫出和在兩極間擴(kuò)散作為充放電基本原理，具有能量密度高，倍率高和循環(huán)壽命長的特點(diǎn)。在性能上可以滿足儲能系統(tǒng)的技術(shù)要求。然而，由于其大量使用易燃的有機(jī)電解質(zhì)，在生產(chǎn)和使用過程中會造成爆燃事故，有安全性問題缺陷。

而水系離子電池由于采用中性的鹽水溶液作為電解質(zhì)，既避免了有機(jī)電解質(zhì)的易燃問題，又克服了傳統(tǒng)水系電池的高污染，壽命短(如鉛酸電池)和價(jià)格昂貴(鎳氫電池)的缺點(diǎn)，是能夠滿足大型儲能技術(shù)要求的理想體系之一。因此，近年來，水系離子(鋰、鈉等)電池的研發(fā)越來越受到關(guān)注。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國水系鈉離子電池行業(yè)發(fā)展分析與投資預(yù)測報(bào)告》顯示：

但是，地球上的鋰資源實(shí)際上是難以支撐大型儲能系統(tǒng)的應(yīng)用需求的。于是，與鋰的化學(xué)性能類似的鈉被認(rèn)為能夠替代鋰適用于水系離子電池體系。

鈉離子電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

鈉是地球上儲量最豐富的資源之一，可以說是用之不竭。價(jià)格也顯著降低，通常為鋰鹽的1/10.因此，水系電解質(zhì)的鈉離子電池被認(rèn)為是最有潛力的適合大規(guī)模儲能系統(tǒng)的電池之一，成為最近業(yè)界研究工作的焦點(diǎn)。實(shí)際上，鈉離子電池的研究與鋰離子電池幾乎同時(shí)起步，早在20世紀(jì)80年代，人們就開展了有機(jī)系鈉離子電池正負(fù)極材料的研究。

與鋰離子電池相同，鈉離子電池的構(gòu)成同樣主要包括正極、負(fù)極、隔膜、電解液和集流體等，但在材料選擇上二者存在較大差異。

目前我國鈉離子電池行業(yè)仍處于產(chǎn)業(yè)前期，未實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。從專利情況來看，近年來我國鈉離子電池相關(guān)技術(shù)專利公開及申請數(shù)量持續(xù)增長。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國鈉離子電池專利公開量為576項(xiàng)，僅次于2020年611項(xiàng)。2021年我國鈉離子電池專利申請數(shù)量達(dá)到歷史最高，為626項(xiàng)。2022年，截止到4月21日，我國鈉離子電池專利公開量為301項(xiàng)，專利申請量為20項(xiàng)。

但是與有機(jī)系鋰離子電池相比，鈉離子電池的發(fā)展緩慢。這主要是由于成功應(yīng)用于有機(jī)系鋰離子電池中的正負(fù)極材料體系不能簡單地移植到鈉離子電池中。雖然二者都是以正、負(fù)極間離子嵌入/脫出反應(yīng)的“搖椅式”機(jī)理作為充放電反應(yīng)機(jī)理，可是因?yàn)殁c的離子半徑(0.102nm)比鋰離子和質(zhì)子大許多，使得其嵌入反應(yīng)困難。

據(jù)企查查數(shù)據(jù)，自2010年來，我國鈉離子電池相關(guān)企業(yè)數(shù)量增長數(shù)量加快，2017年年新增企業(yè)數(shù)量達(dá)到最高，為40家，2018-2021年相關(guān)企業(yè)年新增數(shù)量減少，分別為25/16/26/15家企業(yè)。

鈉離子電池在儲能領(lǐng)域應(yīng)用類型為電化學(xué)儲能。從電化學(xué)儲能裝機(jī)容量來看，據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，2021年我國電化學(xué)儲能累計(jì)裝機(jī)容量為5.51GW,同比增長68.5%。我國電化學(xué)儲能增速加快，行業(yè)前景廣闊。

而且，負(fù)極材料在接受大體積的鈉離子的嵌入反應(yīng)過程中，其晶格容易發(fā)生形變甚至坍塌，影響到電池的循環(huán)性能。直到近年，在容量利用率和循環(huán)壽命方面基本滿足要求的有機(jī)系鈉離子電池用負(fù)極材料才被開發(fā)出來。

雖然水系鈉離子電池技術(shù)面臨著諸多挑戰(zhàn)，但它仍然為大規(guī)模儲能提供了一種安全、廉價(jià)、清潔和耐久的新體系?，F(xiàn)在，越來越多的新材料，新構(gòu)思和新技術(shù)被應(yīng)用到水系鈉離子電池體系的開發(fā)中，其綜合性能也在不斷提升。相信隨著研究與開發(fā)的不斷深入，在不久的將來一定能夠?qū)崿F(xiàn)其在儲能上的大規(guī)模應(yīng)用，從而推動以智能電網(wǎng)和可再生能源并網(wǎng)為代表的清潔能源的應(yīng)用。

想要了解更多行業(yè)專業(yè)分析請點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院出版的《2022-2027年中國水系鈉離子電池行業(yè)發(fā)展分析與投資預(yù)測報(bào)告》。

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