方形、软包、圆柱:钠电如何选择电芯形态?_环球速讯
来源:高工锂电 | 2023-04-10 13:03:13

钠电池从0到1,“方形、软包、圆柱”哪种形态会成为未来的主流?

从市场来看,电池形态的选定要基于终端应用的需求进行适配,继而发挥不同形态电池在结构、工艺、设备成熟度等方面的优势。

高工储能认为,从锂电落地应用的配套形态切入观察,或许能窥见钠电未来形态发展格局一二。


【资料图】

动力市场,方形锂电池基于可塑性强的优势,可满足车企的定制化需求,目前以92%的市场份额占据主导地位,软包、圆柱锂电池在动力市场的渗透率较低。

若钠电池未来在A级及以下车型市场与锂电池分庭抗礼,电池企业可延续方形锂电池的生产工艺、设备,在成本上形成优势。

储能市场,目前以电力储能占据整体市场份额的70%以上,其应用在发电侧、电网侧、工商业侧等,具体产品可分为容量型和功率型,对电芯容量要求较大,电池形态主要以方形、大圆柱为主。

户用、便携式储能等小储方面,目前以圆柱电池为市场主流,18650、21700及更大圆柱已在部分带电量要求更为苛刻的场合小批量应用。

通信储能方面,由于下游市场标准化程度较高,该领域使用的锂电池组主要为标准化产品,以方形LFP 48V50Ah和48V100Ah等产品型号为主流。

因此,就现行储能锂电池主流形态而言,钠电池基于落地应用风向及工厂原有设备及成熟工艺,未来以方形、大小圆柱切入储能市场或许更为快速、便捷。

软包钠电池方面,对比方形、圆柱具备差异化优势:第一,软包电池使用的铝塑膜相对于方形、圆柱的硬壳封装不易发生爆炸;第二,软包电池较相等容量的钢壳电池轻40%,较铝壳电池轻20%,直击钠电池重量问题。

据高工储能观察,目前大部分钠电企业以软包钠电作为初步样本测试,未来将根据市场动向及落地场景,进一步研发生产对应形态的钠电产品,也有专供软包锂电池的企业直接切入钠电赛道。

在此背景下,高工储能、高工产业研究院、高工锂电将于4月24日在苏州举行2023高工钠电产业峰会,峰会主题为“钠电破晓 后浪可期”,届时将邀请100+上下游企业、500+产业链嘉宾参会,钠电产业链企业将围绕钠电产业的发展机会与挑战展开深入探讨,敬请期待!

不同电池企业基于自身优势及未来市场风向,专一或交集布局了方形、软包、圆柱钠电,具体来看:

方形钠电

现阶段,钠电池和锂电池生产兼容性较高,头部电池企业主要以自有锂电池产线兼容钠电生产为主,新兴钠电企业主要以代工的形式生产电芯。

从现有动力锂电池产线来看,目前以方形电芯封装占比最高,而储能市场的方形叠片渗透率也在进一步提高,两者叠加或将影响钠电池未来形态走向。

高工储能认为,在钠电产业化初期,为考虑成本问题,投建新钠电产线的呼声并不高,沿用方形锂电产线更具成本优势。

从布局方形钠电的企业来看,目前有宁德时代、星恒电源、中科海纳、海基新能源等。

圆柱钠电

高工产业研究院(GGII)分析,圆柱电池的优势在于标准化,电芯标准化有利于产线标准化,可提高生产效率。圆柱电池卷绕工艺较为成熟、自动化程度高、一致性好,成本方面可以降低10%以上。此外,圆柱电芯在全极耳设计下内阻小,散热性能好。

值得关注的是,亿纬锂能在2022年12月发布了大圆柱钠离子电池产品,正极采用层状氧化物,负极采用硬碳,能量密度为135Wh/kg,循环次数达到 2500 次。

从亿纬锂能布局储能赛道来看,其产品解决方案涵盖发电侧、电网侧、用户侧应用需求,可针对如高寒高海拔、多雨、沙漠、沿海等各种极端环境。高工储能认为,基于钠电池低温特性,配合亿纬锂能大圆柱钠电的研发,能够很好地切入高寒地区的储能市场。

选择大圆柱钠电的企业还包括多氟多,其钠电是从软包电池开始进行测评,后续开发了大圆柱钠电。据悉,多氟多第一代大圆柱钠电能量密度已达140Wh/kg以上,第二代大圆柱钠电性能将得到进一步提升。

产能方面,多氟多目前在焦作基地拥有近1GWh钠电产能,南宁5GWh基地未来可兼容钠电生产;落地场景方面,多氟多钠电主要应用在两轮车、三轮车、小型储能、备电等场景。

不仅如此,钠电新势力之一的钠创新能源,其钠电形态主要聚焦在圆柱、软包两方面,落地应用主要集中于户用家储、微型电动车、移动基站等领域;中科海纳圆柱钠电也已上车皓花仙子,该款电池单体能量密度为140Wh/kg。

软包钠电

目前,电池企业布局软包钠电,其一是为了产品测试,其二是为了解决钠电池重量问题以及提升能量密度,软包电池使用的铝塑膜比方形、圆柱使用的铝壳、钢壳等材料质量更轻,电芯容纳空间更大,能量密度更高。

孚能科技作为国内软包电池头部企业,日前宣布已获得江铃集团EV3车型电池定点函,将向孚能科技采购钠离子电池包总成,并要求公司在上半年启动电池量产。

此前,孚能科技发布最新的软包电池技术SPS,该技术集大软包电芯、大软包电池系统、大软包电池制造和直接回收四项创新技术于一体,拓宽了电池材料的选择范围,可兼容高镍三元、低镍富锂锰、磷酸锰铁锂、钠离子等。

结合孚能科技获江铃EV3消息来看,高工储能认为孚能钠电在SPS技术的加持下,具备跻身钠电动力市场的独特优势。目前,孚能科技赣州工厂三元电池产能已改造为钠电池产能,具备钠电池量产条件。

此外,珈钠能源、星空钠电等钠电新势力也在布局软包钠电,其中,珈钠软包钠电选择的是聚阴离子路线;星空钠电选择的是普鲁士蓝路线,其已完成软包电池系统中的应用,并建立了钠电池中试线。

值得一提的是,储能企业也正抓紧布局钠电研发。其中,派能科技于3月TÜV莱茵钠离子电池认证。此前,派能科技通过软包锂电池入局户储市场,高工储能分析认为,派能科技沿用原有锂电软包电芯成熟的产线,将来布局软包钠电的优势较大。

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