钠离子电池工艺与材料

核心观点

1． 钠电池现状:

1)钠离子电池原理与锂离子电池一致,均为摇椅式二次电池;2)钠离子基础研究始于20世纪70年代,发展中遇到了较多问题;3)锂资源紧张局势凸显,钠离子电池研究开始受重视;4)已有多家厂商布局钠电池。

2． 钠电池与锂电池的比较:

1)能量密度与磷铁电池差异小:其电芯单体能量密度可达160Wh/kg,已接近铁锂的水平;

2)快充性能优:钠离子相对锂离子斯托克斯直径更小,相同浓度的钠盐电解液比锂盐电解液离子电导率更高,第一电离能更小,常温下充电15分钟电量可达80%以上;

3)低温性能好:在-20°C低温环境中,也拥有90%以上的放电保持率;

4)安全性好:热失控过程中容易钝化失活,热稳定性远超国家强标的安全要求;

5)成本较低:钠的地壳丰度(2．6%)远高于锂(0．0065%),其价格更低,目前电池级碳酸锂的价格已上涨至约9万元/吨,钠离子电池成本优势明显。

3． 钠电池结构变化:

1)正极材料:可能采用普鲁士白或者层状氧化物路线,核心在于体相结构的电荷重排和材料表面改性设计;

2)负极材料:进展比较快的是碳基材料,采用改性硬碳,克容量350mAh/g,整体性能指标与石墨相当;

3)电解液:采用新型的电解液,主盐从六氟磷酸锂变成六氟磷酸钠;

4)负极集流体:可以从铜箔变为铝箔;

5)隔膜:保持原先产品。

钠电池推荐标的:宁德时代在钠电池技术突破,技术优势明显,继续保持推荐。现阶段钠离子电池技术发展仍处于早期阶段,与下游适配的电池材料体系尚未定型,预计实现量产还需要至少18个月,宁德时代的入局会加速推动钠电池产业化进程和成本快速下降。

风险提示:1)钠电池产业化进度不及预期;2)新能源车销量不及预期;3)技术路线革新。

正文如下

以上为报告部分内容,完整报告请查看《【方正电新】新能车前沿技术深度研究之二:钠离子电池》