在SMM主办的2023SMM中国铅酸蓄电池应用与绿色循环产业大会-中国铅酸蓄电池产业技术及电动车绿色出行产业论坛上,河北奥冠电源有限责任公司董事长孟祥辉表示,“双碳”为电池产业带来新机遇,电池在“源网荷储”各阶段发挥重要价值。预计未来5年,新能源配储、独立储能仍将是中国新型储能的主要应用场景,表前储能装机占比有望进一步提升。
“双碳”为电池产业带来新机遇
碳达峰、碳中和目标的提出
习近平主席在第75届联合国大会上表示,“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”
电池在“源网荷储”各阶段发挥重要价值
国内储能市场
据相关媒体数据,中国已投运电力储能项目累计装机规模:59.8GW,占全球市场总规模的25%
国内新型储能累计装机规模:13.1GW,功率规模年增长率达:128%。
国内新型储能装机规模预测
据CNESA全球储能项目库预测,保守场景下,预计2027年新型储能累计规模将达到97.0GW,2023-2027年复合年均增长率(CAGR)为49.3%;
理想场景下,预计2027年新型储能累计规模将达到138.4GW,2023-2027年复合年均增长率(CAGR)为60.3%。
预计未来5年,新能源配储、独立储能仍将是中国新型储能的主要应用场景,表前储能装机占比有望进一步提升。
两轮车行业机遇
国内电动两轮车中近7成使用的是铅酸电池,剩余的市场被锂离子电池占有,其中钠离子电池也已在市场出现端倪,拥有良好的发展趋势。
A00车级乘用车电池需求量预测
其中国内新能源A00车级销量占比为22%,单车装电量为20KWh,2023年预计需求36.6GWh。
三种电池的特性对比
铅酸、锂电、钠电——不同的起步,相同的价值
铅酸电池产品优势
胶体电池两大技术优势分别是:不失水,寿命长久;不漏酸,绿色环保。
铅酸电池两大不可替代优势:100%可循环,水系电池绝对安全。
锂离子电池产品优势
锂离子电池4大优势:能量密度高、充放倍率高、循环寿命长、温度范围宽。
钠离子电池产品优势
价格低廉:原材料丰富,相比锂离子电池,成本降低50%;
无过放电特性:无过放电特性,允许放电到0V;
能量密度较高:能量密度可达200Wh/kg,在交通工具应用中取代磷酸铁锂;
能效高,充电速度快:效是锂离子电池的3倍之多,充电速度较锂离子电池提高3-4倍;
环保安全:回收无污染,枝晶问题小,安全可靠;
低温性能好:在-40℃低温环境下,仍然有80%以上的放电保持率。
三元演变,各有千秋
铅酸电池、锂离子电池、钠离子电池在安全性、生产环保、电池成本、循环寿命、能量密度、原材料储量等方面各有千秋
奥冠在钠电方面的探索
钠离子电池3大主材
正极材料:层状氧化物、聚阴离子型化合物 、普鲁士蓝类似物等;
负极材料:碳基负极材料、金属氧化物、有机负极材料等;
电解质:有机系电解质、水系电解质、固态电解质等。
具有产业化应用前景的钠离子电池正极材料
氧化物体系(三元材料):可逆比容量高;能量密度高;倍率性能高;技术转化容易;
聚阴离子体系(磷酸钒钠):工作电压高;热稳定性好;循环好;空气稳定性好,可逆比容量低;倍率性能差
普鲁士体系(铁氰化物):成本低廉;可逆比容量高;合成温度低,易形成结晶水,影响电池寿命;制备涉及有毒氰化物。
负极材料硬碳前躯体选择
生物质:兼具高性能与低成本优势,具有丰富的活性基团和天然孔道,利于结构调控
石油基:成本低,原料易获取,性价比高,性能一般,存在环境污染问题,技术门槛高
树脂基:成本昂贵,产业化难度大。
钠离子电解液的技术优化
钠离子电池的两大应用场景
储能领域:光伏发电、通信基站、风力发电。
动力场景:新能源汽车、特种车辆以及轨道交通。
钠离子电池性能优化
正极:通过离子掺杂、气氛保护、分级煅烧等方式,通过与正极材料厂家联合研发,开发高性能长寿命的正极材料。
负极:选用以生物质为原材料的硬碳材料,有效提高电池首效、克容量等性能。
电解液:凭借丰富的研发数据及与电解液厂家的联合攻关,开发了适合的钠电专用电解液,有效地保证电池循环寿命和其他各项性能。
工艺:通过添加特种导电材料、涂覆面密度、压实密度、注液量、化成工艺等参数的调整,有效提高电池的循环寿命。
安全测试
针刺、冲击、短路、过放、挤压等情况不爆炸,跌落实验中不起火、不爆炸,不漏液。