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#调研纪要#孚能科技:钠离子电池交流会

栏目:调研纪要 作者:ZML 时间:2022-12-08 09:59:19
【钠离子进展】钠离子短期内对我们经营业绩的贡献很有限。目前还没有实现产业化,具有很大的不确定性。所以请大家理性投资和决策。钠离子产品性能:动力电池领域,钠离子产品可以做到动力160WH/kg以上;循环寿命大概在1500圈以上。储能130WH/kg,循环1万圈。量产以后性能参数会比现在更好。低温性-20℃,目前容量保持率90%,能量保持率80%。还需要在大电池上验证。化学体系的选择目前是层状氧化物+硬炭作为正负极材料。目前研发的方向目前是针对动力市场,使用层状氧化物。三个研究方向分别是:1.高能量......


钠离子进展】

钠离子短期内对我们经营业绩的贡献很有限。目前还没有实现产业化,具有很大的不确定性。所以请大家理性投资和决策。

钠离子产品性能:动力电池领域,钠离子产品可以做到动力160WH/kg以上;循环寿命大概在1500圈以上。储能130WH/kg,循环1万圈。量产以后性能参数会比现在更好。低温性-20℃,目前容量保持率90%,能量保持率80%。还需要在大电池上验证。化学体系的选择目前是层状氧化物+硬炭作为正负极材料。目前研发的方向目前是针对动力市场,使用层状氧化物。

三个研究方向分别是:1.高能量密度系,满足乘用车为需求,然后是A0级600公里的车型;

2.层状氧化物+硬炭,层状氧化物也是三元,和我们现在的三元体系比较相似,在克容量方面可以有很大提升,电压也可提高。未来能量密度的提升还是很可观的。

3.三元、铁锂低成本性价比方面也在考虑普鲁士蓝体系。对于高安全、长寿命、储能方面选择层状氧化物和硬炭,还有就是聚阴离子+硬炭。

产品性能:储能方面能量密度大概有130WH/kg。循环寿命达到1万圈左右。这些还是需要在钠电池上进行验证。

成本方面:现在主要是磷酸铁锂的市场。碳酸锂价格比较高导致成本居高不下。

第一代成本对标碳酸锂不超过25万/吨;第二代将能量密度提高10%;第三代对标碳酸锂的成本在15万左右;第三代250WH/kg以上,基本上可以和磷酸铁锂可以完全竞争。对标碳酸锂5-10万元/吨的成本价格。研发投入成本人员20-30人,系统开发30人,工艺开发30人。


【交流环节】

Q:动力和储能电池现在的成本大概在什么水平?明年通过哪些途径来实现初步的降本?

A:和供应链一起配合。钠电比锂电的成本优势如何量化。第一代碳酸锂不会跌到25%一下,钠电就有优势。降本通过中长期技术进步,锂电就是依赖技术的进步和供应链的成熟。钠电选择 技术升级采用层状氧化物+硬炭。正极材料克容量还在提高。另一方面通过供应链实现快速进行扩产。

Q:负极硬炭方面工艺流程是怎样的,采用哪些生物质,成本大概可以降到什么样的水平?

A:硬炭我们主要采取生物质以及衍生物。硬炭的含炭量比较低。生物质含氢、氧、硫、氮等物质。烧结完之后含炭率在20%左右。最终产品利润率15%。含炭量较高的生物质有稳定的来源;烧碱的工序上进一步改进。硬炭还是可以在很大程度上实现降本。硬炭的原材料木质、竹基等未来也有希望,这个取决于含炭量,是否好进行工艺调控。

Q:钠电池还是处于0-1阶段后期性能的提升还需要改进,后续通过什么手段来提升?

A:动力领域和储能领域。动力领域2-3千圈就可以满足动力市场的需求;储能领域,成本取决于瓦数成本和循环寿命。对于硬炭,钠电有很多体系,目前是层状氧化物+硬炭。未来预期循环可以做到1万圈左右。正极材料,层状氧化物钠很容易出量。产业要求比较高,对环境比较敏感。对正负极材料就行需要进行调控。电解液里面也有很多创新的地方,锂电的很多添加剂并不一定适合钠电。新型的钠盐等添加剂的选择都很关键。负极材料锂电性能也有很大的影响。从厂循环的角度,硬炭、软炭本身的循环性能要比石墨要好。石墨的体系在储能领域能量密度和电压水平较低。活性物质的损失更多来自于负极。石墨体系里面膨胀很大。硬炭里面有很好疏松的结构,循环过程中每一圈膨胀率较低,本质上材料比较好。电解液匹配的也会比较好。所以循环会比锂电做的更好。

Q:循环次数达到1万周,到1万四还有多少能量没有损失,参数是否可以介绍?

A:1万圈80%。每次都放完电可以实现快充。硬炭可能比石墨保存钠正极的量更好,但是产业调研有分歧。测试结果拿到的料和化验期的匹配是不一样的。

Q:不同的材料做的硬炭可能会差异很大吗?

A:会的。生物质的选择很关键,套筒的工艺很关键。低端280,中端320-350,未来预期到400,调控的优化步骤很多。

Q:哪些类型的工艺可能会更好一些呢?

A:不是很专业。

Q:在工艺控制和环节的把控方面还需要在哪些方面进行改进?

A:环境的把控方面钠电的正极材料还是比三元还敏感。负极吸附能力比较高对干燥的要求更高一些。

Q:钠电池的产品形态是软包还是圆形还是方形?BNS体系的话也是配套一起在研发吗?

A:目前钠电池产品形态目前以软包为主。钠电的BNS目前规划是这样的有可能是和车厂一起来做。

Q:普鲁士蓝的体系是一个什么样的研发进度?

A:普鲁士蓝结晶水的问题比较难解决。但是普鲁士蓝的性价比还是很高的,克容量很高。平台电压也很高。普鲁士蓝体系还有可能应用到乘用车体系里。相信广大科研工作者持续创新的能力。普鲁士蓝短期在钠电方面还不是很成熟。短期还满足不了市场的需求。结晶水的循环性能还是比较差的。

Q:目前两轮车500-600循环寿命,目前的研发可以实现量产吗?

A:有点困难

Q:储能钠电和铁锂之间的竞争关系如何?

A:中长期来看,是相互补充的关系。钠电目前来看确实适合做储能。适合大储长寿命的性能要求。在钠电领域130W/公斤,目前可以实现2000多圈,预测能达到1万圈的寿命。预计未来1万5到2万都是可以实现的。具有长循环的优势。这块体系还是依赖层状氧化物和硬炭,具有长循环的优势。聚阴离子还在尝试。

Q:硬炭方面从性能指标 克容量达到330-340还需要提升吗?

A:硬炭角度负极的克容量都需要持续的进步和提高。

Q:储能水系的电池您如何看待?

A:水系电池最大的卖点在于安全性,但是能量密度很难超过50瓦。但是在锂的性价比方面,锂的生产成本还是很高的。摊销成本会很大。

Q:水系电池循环性能可以和钠电体系进行比较吗?

A:还没有完整的成本核算。

Q:孚能在钠电池的研发经历是怎样的?目前中试线多大规模?应用场景的布局是怎样的?

A:我们有一个锂电的中试线,0.1GWH的中试线。应用场景的布局就是,短期目前产能还是用在覆盖动力乘用车的需求。目前碳酸锂的成本压力很大,对于钠离子的替代很迫切;先覆盖动力乘用车的需求,赣州老厂5个GWH先进行改。整个规划会在明后年完成。A0级车电芯的层状氧化物有很大的布局空间,三元180W/公斤,十年以后,三元330-360W/斤,翻了一倍左右。钠电目前还不是很高,未来达到260W/斤还是有希望的,实现1.5倍的翻倍。每年都可以提高10%

Q:明年5GWH的老厂会换成钠离子电池的计划是在明天会完成是吗?

A:1号厂房该改造已经完成,预计明年已经投产,到明年年底3个GWH钠离子的产能完成。三元的产线和钠离子的产线完全可以融合没有切换的成本。

Q:3GWH是量产线吗?

A:量产线。今年开始就已经在布局,一厂早早开始改造。

Q:这些改造的产能主要是和下游动力市场匹配的是吗?

A:对的,动力电池,三家车厂(汽车企业)。

Q:钠离子电池的截止电压和锂电的截止电压相比还是有差距。钠电池适合配置现在的锂电池电压?后期还会有新的其他策略吗,比如控制方面的调整?

A:目前按照车厂的要求。钠电测试确实有容量的损失。短期而言匹配车厂的要求。电池原件还没有办法工作。未来标准软硬件为钠电可能会重新进行匹配。


【总结发言】

感谢大家的长期关注。钠离子对利润的贡献率还是有限。中长期碳酸锂价格高,因此中长期钠电有很多的进步空间和很大优势。钠电达到200W/斤的时候基本可以和磷酸铁锂进行竞争。如果钠电上游的材料成熟,那么就能使得整个新能源产业不受锂电价格波动的影响。


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