钠离子电池工作原理与锂离子电池一致,依靠钠离子在正负极之间移动来存储与释放电能;其结构组成也与锂离子电池一致,由正极、负极、电解液等构成。钠离子电池目前已经成为电池行业研究重点之一,钠电池电解液迎来发展机遇。
目前市场中最常见的电池为锂离子电池、铅酸电池。全球锂资源储量有限,在电动汽车、储能、3C电子等行业快速发展下,锂资源难以支撑电池市场需求,价格不断提高。与锂离子电池相比,由于钠资源储量更为丰富,且负极集流体采用铝箔而非铜箔,钠离子电池具有原料充足、成本低等优点,且安全性更高。而与铅酸电池相比,钠离子电池的电压、能量密度、循环寿命等性能更优,且对环境污染小。
基于以上原因,钠离子电池受到关注。但钠离子电池也存在缺点,其能量密度、循环寿命低于锂离子电池。根据新思界产业研究中心发布的
《2023-2028年中国钠电池电解液行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,电解液是电池中离子在正负极之间移动的载体,其性能直接影响电池的充放电倍率、能量密度、循环寿命,因此钠电池电解液研究重要性突出。由于钠盐替换锂盐,钠电池电解液核心技术与锂电池电解液存在一定差异。
钠电池电解液包括液态、固态、固液混合三大类。液态电解液包括有机液体电解液、水系电解液、离子液体电解液等;固态电解质包括无机固态电解质、固态聚合物电解质等。有机液体电解液离子电导率高、电化学稳定性好、黏度低,但安全隐患相对较高;水系电解液安全性高、污染小,但电化学窗口窄;离子液体电解液避免了以上二者的缺点,但黏度较高、成本较高。而固态电解质安全性高、电压窗口宽,但离子电导率低于液态。钠电池电解液细分产品优缺点各不相同,目前六氟磷酸钠应用比例较高。
钠离子电池性能优于铅酸电池但低于锂离子电池,可全面替代铅酸电池,部分替代锂离子电池,主要应用在储能、低速电动车、电动两轮车领域,估算2025年,钠离子电池潜在需求量将达到200GWh左右,市场空间巨大。2021年,宁德时代推出钠离子电池,中科海纳推出全球首座1MWh钠离子电池储能系统。预计2023年,钠离子电池中试线、量产线将陆续落地,行业将即将入爆发发展期。
新思界
行业分析人士表示,在此背景下,我国进入钠电池电解液市场布局的企业不断增多,例如天赐材料、多氟多、浙江钠创、传艺科技、丰山全诺、新宙邦、江苏国泰等。其中,浙江钠创已有5000吨/年产能投产,计划5年内继续扩产;多氟多有千吨产能已经投产;丰山全诺计划建设10万吨/年产能,预计2023年一期项目投产。由此来看,未来3-5年内,我国钠电池电解液产能将迅速扩张。