伍德麦肯兹 | 钠离子电池 VS 锂电池:性能、成本与市场机遇
发布时间:
2023-04-06 18:46
近两年,宁德时代对于钠离子电池的技术突破与市场布局,促使多家电池制造商与其强强联手,希望建立钠离子电池供应链并于今年实现钠离子电池量产。与此同时,锂以及其他电池原材料价格飙升,更进一步推动了整个行业对钠离子电池的关注。
在伍德麦肯兹最新研究报告 Sodium-ion update: a make-or-break year for the battery market disruptor《钠离子电池最新动态:关乎电池市场颠覆者成败与否的一年》,我们研究团队带来了对今年钠离子电池市场的预测。本报告隶属于伍德麦肯兹电动车与电池供应链服务(Electric Vehicle and Battery Supply Chain Service)。
钠离子电池VS锂离子电池:电池性能
镍基化学电池在储能方面的表现出类拔萃,这正是其在电动机车市场占据主导地位的原因所在。但是,镍基化学电池比锂离子电池和钠离子电池的生命周期短。尽管磷酸铁锂电池的电池能量密度低,但是锂离子电池采用了电芯到电池包技术,因此,其电池包能量密度与镍基电池能量密度更为接近。
钠离子电池引发关注的原因在于其构成,而非性能。尽管按每一千瓦储能容量计算,钠离子化学电池的重量要重于锂离子化学电池,但是前者所用原材料的成本要低于后者。
钠离子电池主要使用三种正极材料,分别是普鲁士白、层状氧化物和聚阴离子,成本均低于锂离子电池的正极材料。普鲁士白结构庞大,导致其能量密度低,而功率容量高。层状氧化物和聚阴离子有望实现更高的能量密度,但要达到这一目标,困难重重。
尽管能量密度低、生命周期短,但是钠离子电池的安全性更强、宽温区性能更好。钠离子电池工作原理类似于锂离子电池,但由于钠离子电池无需锂,因此,与锂离子电池相比,钠离子电池预计会便宜至少20%。
但是,钠离子电池体积更大,电池组原材料成本高,可能会导致钠离子电池成本更高。
钠离子电池组VS锂离子电池组:成本
原材料不仅是影响电池性能的主要因素,而且也是影响电池成本高低的主要因素。例如,就锂离子电池而言,原材料成本占电池组价格的30%。
从成本角度来看,不断上涨的锂、钴、镍的价格可能对钠离子电池的影响不会很大。如果所有这些原材料价格上涨10%,钠离子电池的原材料成本仅仅会上浮0.8%。而锂离子电池的原材料成本则会上浮3.2%。
钠离子电池的电池组成本较低,是其在应用上替代锂离子电池的主要原因。钠离子电池生产采用的工艺与锂离子电池超级工厂所用的工艺相同,因此,钠离子电池产能可以很快扩大。
钠离子电池的潜在市场机遇
从钠离子电池的需求端来看,最佳市场机遇之一就是储能市场。钠离子电池安全性更强,生命周期更长,是静态储能领域的首要选择。尤其是静态储能需要每天或每小时充放电循环一次,而且对质量和体积的要求没有那么高。
但钠离子电池电动车的里程会低于锂离子电池电动车,其中原因之一就是钠离子电池的重量更重。因此,钠离子电池更适合于里程短、充电频率高的新兴两轮和三轮电动车市场,而锂离子电池具有较高的功率容量,可能更适合于重型电动车。
重要的一点是,对于现有的锂离子电池生产线而言,钠离子电池技术几乎是拿来即可用。锂离子电池超级工厂经过改造之后,即可相对快速地生产钠离子电池。
钠离子电池市场展望
我们预测到2030年,钠离子电池的基准产能会略低于40GWh。如果钠离子电池在2025年之前取得成功,钠离子电池基准产能有可能会再此基础上再增加100GWh。
(图片来源:veer图库)
来源:
伍德麦肯兹WoodMac
作者:
伍德麦肯兹
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