几秒充满电!钠电池迎新突破 2024年或为规模化运用元年(附概念股)

2024-04-24 07:51:20 来源: 智通财经

  近日,韩国科学技术院的科学家将电池中常用的阳极材料与适用于超级电容器的阴极材料集成在一起,开发出一种高能量、高功率钠离子混合电池。该电池能在几秒钟内完成充电,有望替代锂离子电池,应用于电动汽车、智能电子设备和航空航天技术等领域。

  据了解,这款钠离子混合储能系统集成了通常的电池阳极材料和适用于超级电容器的阴极。但通常电池阳极储能慢,而超级电容器阴极材料则电容量相对较低。为提升新电池储能速度并增加其容量,该研究团队利用两种不同的金属有机框架对其进行了优化合成。

  通过在金属有机框架的多孔碳中纳入精细活性材料,研究团队开发出了动力学性能更优异的阳极材料,也合成出高容量阴极材料,还将阴极和阳极之间能量存储速率的差异最小化,得到了这款具有高存储容量及快速充放电速率的混合钠离子储能装置,有望成为锂离子电池的可行替代品。

  这款钠电池可在几秒内快速充电,能量密度达247瓦时/千克,功率密度达34748瓦/千克,且历经5000次充放电循环后,库仑效率仍接近100%。该电池可广泛应用于移动电子设备、电动汽车、大规模电网系统等诸多领域。

  相较于锂电池,钠离子电池具有资源储备量极丰富、成本低、充电快的优势,两者的下游应用场景均涵盖电动汽车和储能。虽然在能量密度方面落后于锂电池,钠电池还没有大规模使用,但钠离子电池被视为下一阶段电池研发的重要技术路线。

  虽然从目前的研发进度来看,低能量密度的钠离子电池不适合大型电动汽车,但它们可以越来越多地代替锂电池用于低端、短程汽车,或者用于电网储能,在这些领域,电池尺寸不是问题。目前,奇瑞、江淮、雅迪、爱玛等A00级车与两轮车均已官宣钠电新品。

  而在储能应用方面,去年年底,国家能源局公示新型储能试点示范项目。入围的56个项目中,有两个钠离子电池项目。在中国电池产业研究院院长吴辉看来,钠离子电池产业化进程发展较快。据测算,到2030年,全球储能的需求量将达到1.5太瓦时(Twh)左右,钠离子电池有望获得较大的市场空间。

  产业方面,2023年,无论是传统锂电池厂商还是新兴锂电池厂商都相继加大布局,钠离子电池在研发和产业化进程中消息不断。

  宁德时代300750)、亿纬锂能300014)、鹏辉能源300438)、华洋股份、容百科技等电池厂商相继推公布钠离子电池以及电极材料规划,并表示将致力于钠电上下游的产业化。整车厂方面,比亚迪002594)、江淮、江铃、奇瑞等国内车企,以及多家海外车企,也均表示将在乘用车市场导入钠离子电池。

  据高工产研统计,目前钠离子电池产业链布局企业数量已超过100家。2023年至2025年,钠离子电池企业有效产能将分别达到19GWh、25GWh、60GWh。

  华泰证券指出,钠电池在新能源汽车应用市场的重要突破,标志着钠电池产业化运用的里程碑成果。在新能源汽车的应用场景中,钠电池以较好的低温性能、安全性能及经济性,为消费者带来了差异化的选择。2024年或为钠电池规模化运用元年,继续看好钠电池的发展潜力,建议持续跟踪头部钠电池企业应用进展、电池材料企业量产与降本进度,同步关注三种技术路线产业化情况。

  相关概念股:

  比亚迪股份(01211):比亚迪(徐州)钠离子电池项目总投资100亿元,主要生产钠离子电池电芯以及PACK等相关配套产品,计划年产能30GWh。

  宁德时代(300750.SZ):公司钠离子电池产业化进展顺利,宁德时代钠电池首发落地奇瑞车型。

  鹏辉能源(300438.SZ):公司目前有三个团队在做钠离子电池的研发工作,包括层状氧化物、聚阴离子体系等正极路线,公司钠电池产品性能优异。

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