锂电池定制16年-动力锂电池系统解决方案商

 

钠离子电池产业链全景

钠离子电池最早出现在20世纪80年代初，后来由于锂离子电池性能更好，钠离子电池的研究停滞不前。

2010年后，随着动力电池领域需求的不断增加，锂离子电池材料供不应求，室温钠离子电池的研究重新出现。

根据应用场景的不同，钠离子电池主要可以分为动力和储能两类。与成熟的锂离子电池的商业化水平相比。

钠离子电池的商业化才刚刚起步。只有少数公司对钠离子电池进行了初步商业化，尚未形成完整成熟的产业链。

 

产业链上游

电池原材料

由于钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似，即使从原材料的角度来看，许多材料和工艺都可以重复使用。

在原材料方面，钠离子电池和锂离子电池的第一个也是最明显的区别是工作离子的差异。锂离子电池通常使用碳酸锂作为原料，而钠离子电池的正极材料目前是在实验室合成的。

钠的来源非常广泛，包括碳酸钠、碳酸氢钠、乙酸钠、草酸钠、柠檬酸钠、硝酸钠、氢氧化钠，甚至偶尔讨论金属钠，

然而，大规模工业生产对成本、工艺安全、酸碱性都有一定的要求，而碳酸钠（即苏打灰）最有可能成为工业生产的原料。

其他材料由于成本、安全性或物理和化学指标的原因或多或少存在某些缺陷。与锂资源在全球分布不均且稀缺相反，钠资源在全球范围内分布广泛，在地壳中的丰度排名第六，我们吃的最常见的钠盐类型是氯化钠。氯化钠最常见的来源是海盐、湖盐和岩盐（矿物盐）。

其他原料包括作为正极材料的锰、铁、钴、铜、镍等，作为负极材料的碳、钛、磷等，以及作为集电体材料的铝。

 

钠离子电池的结构

它主要包括五部分：正极材料、负极材料、电解质、集电器和隔膜。

 

正极材料

阴极和阳极材料影响钠离子电池的能量密度、功率密度、循环寿命和安全性等关键性能指标，对电池性能至关重要。

与锂离子电池正极的技术路线不同，与钠离子电池相关的正极材料有100多种，技术路线仍在进化过程中。

根据成分，主流钠离子电池正极材料可分为层状金属氧化物、聚阴离子化合物和类普鲁士蓝化合物体系。由于产业体系处于商业化的早期阶段，竞争格局仍需跟踪，相关龙头公司仍具有先发优势。

 

一些阴极材料制造商

格林美、贝特瑞、华阳、容百科技。

 

阳极材料

与锂离子电池中使用的石墨材料负极不同，由于石墨层之间的间距太小，石墨层之间半径较大的钠离子的嵌入需要更多的能量，并且不能在有效电势窗口内进行可逆脱嵌。

因此，人们认为传统的石墨不能用作钠离子电池的负极。钠离子电池阳极材料的研究方向包括硬碳、软碳、钛基氧化物和合金等。对硬碳的研究最多，目前商业化的钠离子电池也使用硬碳材料作为负极。

 

一些负极材料制造商

杉杉股份有限公司、普泰莱、中科电气、翔丰华、贝特瑞、华阳公司。

 

膈膜

目前，最常见的有机电解质基钠离子电池的电解质成分与锂离子电池非常相似，溶剂保持不变。

只有溶质盐从六氟磷酸锂变为六氟磷酸钠，可以使用与锂离子电池相同的膈膜。

膈膜用于隔离钠离子电池的正极和负极，防止短路现象，同时起到离子通道的作用。美国、日本和韩国在隔膜生产方面处于领先地位，

经过多年的发展，中国隔膜行业已逐步进入国际市场，成为第四大隔膜生产国。常用的隔膜有：

 

隔膜部件制造商

恩捷、星源材料、沧州明珠、捷力、中兴新材、鸿图、惠强、云天化纽米。

 

电解质

电解质是发生电化学反应所必需的离子电荷载体，是改善钠离子电池功率特性的关键。电解质主要由溶剂、溶液、添加剂等组成。

钠离子电池最常见的电解质是有机液体电解质。有机电解质的有机溶剂部分类似于锂离子电池的相应组成。

 

 

一些电解质盐制造商

石大胜华，天赐材料

 

集电器材料

与锂不同，由于铝和钠在低电位下不会发生合金化反应，因此钠离子电池的阴极和阳极集电器都可以使用廉价的铝箔而不是更高成本的铜箔。经判断，钠离子电池的集电器铝箔与锂电池的集电铝箔基本相同，性能要求基本相似。

 

一些电池铝箔制造商

鼎盛新材新材、南山铝业、万顺新材

 

生产设备

搅拌设备、烧结设备、破碎设备、洗涤设备、涂布设备、包装设备、检测设备等。

 

产业链中游：钠离子电池

介绍

工作原理

它主要依靠钠离子在正极和负极之间的运动来工作：在充电过程中，钠离子从正极脱嵌，并穿过电解质中的隔膜嵌入负极，负极处于富钠状态；在放电过程中，情况正好相反。

 

性能优势

能量密度高，使用安全性高（可放电至0V），环保（无铅、镉、汞等污染环境的元素），资源来源广，成本低。

 

电池类型

电池的类型按结构分类，主要包括软包电池和圆柱形电池；从材料系统的分类来看，它们包括固态钠离子电池、钠硫电池、室温钠离子电池和斑马电池。

 

电池生产

由于钠离子电池的工作原理以及电池材料与锂离子电池的高度相似性，电池生产的工艺和设备可以重复使用。

 

蓄电池系统

由于钠离子电池的商业化水平还处于初级阶段，因此对电池系统的研究相对较少。CATL在电池系统集成方面开发了AB电池系统解决方案，即钠离子电池和锂离子电池按一定比例混合匹配，集成到同一个电池系统中，通过BMS精确算法进行不同电池系统的平衡控制。

 

 

一些钠离子电池制造商

宁德时代、中科海纳、纳创能源、鹏辉能源、圣阳股份、猛狮科技、欣旺达、山东章谷。

 

产业链下游：应用市场

在目前的二次电池市场中，锂离子电池是绝对的主力军和核心。基于新能源汽车需求的持续增长，尽管锂离子电池相对没有明显的性能限制，但碳酸锂、钴酸锂等原材料的来源越来越困难。

 

2010年之后，随着电池组尺寸和装机量的增加，锂资源越来越难以满足需求。由于钠离子电池本身就具有与锂离子电池性能最佳匹配的潜力，因此钠离子研究被重新引入。

尽管钠离子电池研发的初衷是补充和替代锂离子电池在动力电池领域的应用，但钠离子电池目前的能量密度不如锂离子电池。

在高速电动汽车领域，锂离子电池的主导地位目前无法动摇；在固定式储能方面，由于钠离子电池对体积和质量的要求较低，具有广阔的前景。

由于钠离子电池的商业化尚处于起步阶段，对产业链下游的分析更多的是预测和展望。

 

目前，商用新能源汽车的动力电池主要是锂离子电池和少量燃料电池。钠离子电池在电动汽车上的应用仍处于实验阶段。

由于钠离子电池的能量密度较低，只能用于低速电动汽车和一些低续航能力的乘用车。中科海纳生产了一款用于低速电动汽车的钠离子电池备用电池组，型号为DZ72V60Ah-6P24S。

 

电动自行车

钠离子电池是电动自行车领域铅酸电池的高级替代品，有望在未来取代锂离子电池。中科海纳生产的电动自行车钠离子电池组有两种，分别是DZ48V12Ah-4P16S和DZ48V12Ah-2P16S。

 

固定式储能

钠离子电池将在未来的固定储能领域发挥重要作用。在日本的储能领域，钠硫电池已经有了实际应用，这是一种高温钠离子电池。在室温钠离子方面，中科海纳生产了一种用于储能的钠离子电池，型号为DZ48V36Ah-6P16S。

 

 

产品优势

钠片直径为15.6毫米，厚度为0.4~0.5毫米，纯度超过99.7%。专门用于纽扣电池（20322052016）。

钠片的尺寸均匀，表面光滑明亮，可以长期存放。不一致，表面会有毛刺和划痕，影响电池性能的一致性。

 

包装运输储存

采用四重保护包装技术，钠片一面覆盖铝箔，起到支撑和集电的作用，同时也起到保护钠的作用。此外，两面都覆盖有保护膜，可以保护钠片，避免氧化。将钠片放入塑料瓶中，然后放入铝塑袋中，再放入铁罐中储存，以确保长期保存和安全。

 

产品说明和建议

1.去除钠片表面（两面）的保护膜并使用。铝箔的一面是蓝色保护膜，钠片的一面是透明保护膜，这样可以方便观察钠片的表面。

2.先剥去铝箔一侧的蓝色保护膜，再剥去钠片一侧的透明保护膜，先用加宽的平镊子夹住整个钠片，这样钠片在揭膜时不会严重变形。

3.然后用不锈钢尖头镊子或圆头镊子夹住钠片边缘的一个点并向外拉，启动，然后沿着边缘延伸，然后去除保护膜，整个膜就可以去除了。安装电池时，铝箔面向电池壳，钠片面向隔板，以组装按钮电池。