鈉離子電池材料聚陰離子化合物_第1頁(yè)
鈉離子電池材料聚陰離子化合物_第2頁(yè)
鈉離子電池材料聚陰離子化合物_第3頁(yè)
鈉離子電池材料聚陰離子化合物_第4頁(yè)
鈉離子電池材料聚陰離子化合物_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩83頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

12023年03月30日評(píng)級(jí):推薦(維持)李永磊(證券分析師)S0350521080004liyl03@董伯駿(證券分析師)S0350521080009dongbj@劉學(xué)(聯(lián)系人)S0350122060018liux08@相關(guān)報(bào)告《——碳纖維行業(yè)框架報(bào)告:雙碳戰(zhàn)略推動(dòng)碳纖維景氣度上行,技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)能擴(kuò)張降本可期(推薦)*化工*楊陽(yáng),李永磊》——2022-05-27《磷化工和鈦白粉企業(yè)進(jìn)軍磷酸鐵,大有可為(推薦)*化工*董伯駿,李永磊》——2021-09-09滬深300表現(xiàn)表現(xiàn)基礎(chǔ)化工滬深300-6.6%-3.4%-0.8%1.3%-5.3%-4.0%最近一年走勢(shì)最近一年走勢(shì)請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明2重點(diǎn)關(guān)注公司及盈利預(yù)測(cè)2022EPS2023E-2024E-2022PE2023E-2024E-請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明3電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展迅猛,我們預(yù)計(jì)2025年全球新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)量達(dá)到249.5GWh,2021-2025年CAGR為80%。據(jù)中科海納官網(wǎng),相比鋰電池,產(chǎn)業(yè)化的鈉離子電池原材料具有成本優(yōu)勢(shì),且在安全性能、高低溫性能和倍率性能上表現(xiàn)更為優(yōu)異,我們預(yù)計(jì)在碳酸鋰價(jià)格高位下鈉離子電來(lái)快速發(fā)展期,有望成為儲(chǔ)能的重要補(bǔ)充。假設(shè)2025年全球電化學(xué)儲(chǔ)能中鈉離子電池滲透率為10%,我們測(cè)算鈉離子電池儲(chǔ)能需求達(dá)到約25.0GWh,以平均價(jià)格0.72元/Wh計(jì)算,合市場(chǎng)空間180.0億元。鈉離子電池正極材料需求快速增長(zhǎng),我們測(cè)算2025年儲(chǔ)能鈉電正極材料需求為6.24萬(wàn)噸,以平均價(jià)格7萬(wàn)元/噸計(jì)算,合市場(chǎng)空間43.7億元。聚陰離子體系具有較好的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性能,有望成為鈉電中最適合長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的路線。聚陰離子體系循環(huán)壽命基本在4000次以上,理論循環(huán)次數(shù)可達(dá)10000次,較其他鈉電正極體系具明顯優(yōu)勢(shì)。聚陰離子類正極材料種類繁多,其中鐵基化合物成本較低。硫酸鐵納體系原材料成本僅為362元/噸,且具有較高的工作電壓(3.8V)和可逆容量(超過(guò)100mAhg-1),或成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),但如何在低溫合成并碳包覆成為技術(shù)壁壘。聚陰離子類正極材料電子電導(dǎo)率較低,部分含釩化合物成本較高,限制了其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。工業(yè)生產(chǎn)通常采用碳包覆、納米化合離子摻雜相關(guān)公司持續(xù)布局聚陰離子體系。其中眾納能源已建成百噸級(jí)硫酸鐵納正極量產(chǎn)線,2022年6月電池中試投產(chǎn),預(yù)計(jì)2023年2GWh產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。多氟綜合考慮鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化提速給上游正極材料帶來(lái)需求的提升,聚陰離子類正極材料循環(huán)穩(wěn)定性高,在鈉電路線中最適宜儲(chǔ)能需求。維持電池材料行業(yè)“推薦”評(píng)級(jí)。建議關(guān)注有聚陰離子正極材料技術(shù)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度不及預(yù)期;項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度不及預(yù)期;原材料價(jià)格大幅波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn);技術(shù)更新帶來(lái)降本不及預(yù)期;宏觀經(jīng)濟(jì)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn);注公司業(yè)績(jī)不及預(yù)期;鈉離子電池未來(lái)市場(chǎng)空間存在一定的不確定,相關(guān)測(cè)算僅供參考。請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明4u鈉離子電池:儲(chǔ)能的重要補(bǔ)充u聚陰離子類正極材料:循環(huán)穩(wěn)定性佳u提升電導(dǎo)率+降本,相關(guān)公司積極布局u建議關(guān)注標(biāo)的u風(fēng)險(xiǎn)提示請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明51.1全球儲(chǔ)能需求持續(xù)提升,電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展迅猛隨著新能源發(fā)電滲透率的提高,發(fā)電側(cè)的隨機(jī)性和波動(dòng)性日益加劇,儲(chǔ)能作為新的調(diào)節(jié)能力來(lái)源,裝機(jī)需求加速提升。根據(jù)CNESA《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2022》不完全統(tǒng)計(jì),截至2021年底全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為209.4GW,其中電化學(xué)儲(chǔ)能占比達(dá)12.20%。電化學(xué)儲(chǔ)能憑借其布置靈活,調(diào)節(jié)速度快的優(yōu)勢(shì)高速增長(zhǎng)。我們預(yù)計(jì)2025年全球新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)量達(dá)到249.5GWh。1.2鈉離子電池有望成為儲(chǔ)能重要補(bǔ)充相比鋰電池,產(chǎn)業(yè)化的鈉離子電池具有明顯成本優(yōu)勢(shì)。此外,鈉離子電池安全性能、高低溫性能、倍率性能更佳,有望成為儲(chǔ)能重要補(bǔ)充。我們預(yù)計(jì)2025年鈉離子電池儲(chǔ)能需求達(dá)到約25.0GWh,合市場(chǎng)空間180億元。鈉離子電池儲(chǔ)能需求有望帶動(dòng)正極材料需求,我們預(yù)計(jì)2025年儲(chǔ)能鈉電正極材料需求6.24萬(wàn)噸,合市場(chǎng)空間43.7億元。1.3政策支持,鈉離子電池進(jìn)入快速發(fā)展期國(guó)家推動(dòng)鈉離子電池商業(yè)化,多項(xiàng)政策落地。2022年10月,中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院頒布《關(guān)于鈉離子電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)1稿)征求意見(jiàn)的通知》,有利于我國(guó)鈉電池行業(yè)從0到1的過(guò)程加速躍進(jìn)。請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明6近年來(lái),可再生能源發(fā)電量呈穩(wěn)步上升的趨勢(shì),根據(jù)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)《2025年全球太陽(yáng)能光伏發(fā)電展望》,2020年,有83%的新增發(fā)電裝機(jī)容量來(lái)自于可再生能源技術(shù),遠(yuǎn)高于2016年的59%。隨著新能源發(fā)電滲透率的提高,發(fā)電側(cè)的隨機(jī)性和波動(dòng)性日益加劇,儲(chǔ)能作為新的調(diào)節(jié)能力來(lái)源,裝機(jī)需求加速提升。根據(jù)CNESA《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2022》的不完全統(tǒng)計(jì),截至2021年底全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為209.4GW,其中,抽水儲(chǔ)能占比86.2%,新型儲(chǔ)能(電化學(xué)儲(chǔ)能)占比達(dá)到12.20%。2016-2021年全球電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)CAGR達(dá)到69%。請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明7的優(yōu)勢(shì)高速增長(zhǎng)。根據(jù)CNESA《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2022》,2021年全球電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模25.4GW,新增10.2GW。我們預(yù)計(jì)2025年全球新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)量為107.1GW,折合249.5GWh,2021-2025年CAGR為80%。請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明81.2鈉離子電池有望成為儲(chǔ)能重要補(bǔ)充目前全球電化學(xué)儲(chǔ)能以鋰電池為主。據(jù)CNESA《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2022》,截至2021年底,新型儲(chǔ)能(電化學(xué)儲(chǔ)能)中鋰電池累計(jì)裝機(jī)量占比高達(dá)90.9%。而在碳酸鋰價(jià)格維持相對(duì)高位下,產(chǎn)業(yè)化的鈉離子電池具有成本優(yōu)勢(shì),有望逐步滲透儲(chǔ)能市場(chǎng)。碳酸鈉價(jià)格顯著低于目前碳酸鋰價(jià)格。2、負(fù)極可采用無(wú)煙煤前驅(qū)體,其材料來(lái)源和成本亦有優(yōu)勢(shì),且碳化溫度(約1200℃)遠(yuǎn)低于生產(chǎn)石墨負(fù)極時(shí)的石墨化溫度(約2800℃)。3、銅箔的價(jià)格是鋁箔價(jià)格的3倍左右(截至2023年3月),鈉離子電池集流體可全部由鋁箔替代。請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明91.2鈉離子電池有望成為儲(chǔ)能重要補(bǔ)充鈉離子電池安全性能更為優(yōu)異。鈉離子電池的內(nèi)阻相比鋰電池稍高,致使在短路等安全性試驗(yàn)中瞬間發(fā)熱量少、溫升較低。在過(guò)充、過(guò)放鈉離子電池高低溫性能更佳。高溫放電(55℃和80℃)容量超過(guò)額定容量100%,低溫-40℃放電容量超過(guò)70%額定容量。且可實(shí)現(xiàn)在低溫-20℃下0.1C充放電,其充放電效率接近100%,具有比鋰電池更好的低溫充電性能。鈉離子電池倍率性能更為優(yōu)異。鈉離子斯托克斯直徑比鋰離子的小,相同濃度的電解液具有比鋰鹽電解液更高的離子電導(dǎo)率。鈉離子的溶圖表:鈉離子和鋰離子性質(zhì)對(duì)比圖表:鈉離子電池工作溫度(-40℃~80℃)3資料來(lái)源:周權(quán)《高功率高安全鈉離子電池研究及失效分析》,國(guó)海證券研究所,注:1?=0.1nm。資料來(lái)源:周權(quán)《高功率高安全鈉離子電池研究及失效分析》請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明101.2鈉離子電池有望成為儲(chǔ)能重要補(bǔ)充我們假設(shè)2025年電化學(xué)儲(chǔ)能中鈉離子電池滲透率將達(dá)到10%,鈉離子電池儲(chǔ)能需求達(dá)到約25.0GWh,以平均價(jià)格0.72元/Wh計(jì)算,合市場(chǎng)空間180億元。鈉離子電池儲(chǔ)能需求有望帶動(dòng)正極材料需求,我們預(yù)計(jì)2025年儲(chǔ)能鈉離子電池正極材料需求約為6.24萬(wàn)噸,以平均價(jià)格7萬(wàn)元/噸計(jì)算,合市場(chǎng)空間43.7億元。00請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明111.3政策支持,鈉離子電池進(jìn)入快速發(fā)展期國(guó)家推動(dòng)鈉離子電池商業(yè)化,多項(xiàng)政策落地。鈉離子量產(chǎn)速度會(huì)進(jìn)一步加快,在政策支持下整個(gè)行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期。2021年8月,工信部發(fā)布提案答復(fù)函,將組織有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究機(jī)構(gòu)適時(shí)開展鈉離子電池標(biāo)準(zhǔn)制定,并在標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批等環(huán)節(jié)予以支持。2022年10月,中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院頒布《關(guān)于鈉離子電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)1稿)征求意見(jiàn)的通知》。鈉離子電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定工作的加速推進(jìn),有利于我國(guó)鈉電池行業(yè)從0到1的過(guò)程加速躍進(jìn)?!蛾P(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》技術(shù)成本持續(xù)下降和商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)壓縮電池等長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展初期,加快飛鈉離子電池等技術(shù)開展規(guī)模化試驗(yàn)示范,以需求為《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》儲(chǔ)能等關(guān)鍵核心技術(shù)、裝備和集成優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,集中超導(dǎo)、超級(jí)電容等儲(chǔ)能技術(shù),研發(fā)儲(chǔ)備液態(tài)金屬電池、《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》研發(fā)儲(chǔ)備鈉離子電池、液態(tài)金屬電池、固態(tài)鋰離子電池、金屬空氣電池、鋰硫電池等高能量密度儲(chǔ)能技術(shù)。推《鈉離子電池術(shù)語(yǔ)和詞匯》和《鈉離子電池符號(hào)和命名》均資料來(lái)源:國(guó)家發(fā)展改革委,國(guó)家能源局,工信部請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明12u鈉離子電池:儲(chǔ)能的重要補(bǔ)充u聚陰離子類正極材料:循環(huán)穩(wěn)定性佳u提升電導(dǎo)率+降本,相關(guān)公司積極布局u建議關(guān)注標(biāo)的u風(fēng)險(xiǎn)提示請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明132.聚陰離子類正極材料:循環(huán)穩(wěn)定性佳2.1聚陰離子類化合物循環(huán)壽命穩(wěn)定性高,最適宜儲(chǔ)能在鈉離子電池正極三大路線中,聚陰離子類化合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,循環(huán)壽命高,熱穩(wěn)定性高,工作電壓高,成為最適合長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的路線。聚陰離子體系循環(huán)壽命基本在4000次以上,理論循環(huán)次數(shù)可達(dá)10000次。2.2聚陰離子類化合物種類繁多聚陰離子類化合物按陰離子種類可分為磷酸鹽、焦磷酸鹽、氟磷酸鹽、混合磷酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽。磷酸鹽擴(kuò)散速率快,但容量較小,含釩化合物毒性較大;硫酸鹽類工作電壓高,但容易熱分解。2.3釩基聚陰離子化合物:優(yōu)缺點(diǎn)明顯以磷酸釩鈉為代表的NASICON結(jié)構(gòu)具有較高的離子電導(dǎo)率,是鈉離子電池中極有應(yīng)用潛能的正極材料。但釩元素成本高昂且有毒性,限制了其大規(guī)模應(yīng)用。例如:制備1噸NVPOF的原材料成本達(dá)到6.48萬(wàn)元,其中五氧化二釩成本占比達(dá)到92.7%。2.4鐵基聚陰離子化合物:硫酸鐵鈉或成為未來(lái)趨勢(shì)鐵基聚陰離子化合物原材料來(lái)源廣泛,成本較低。其中SO42-比PO4-具有更高的電負(fù)性和更強(qiáng)的誘導(dǎo)效應(yīng),硫酸鐵鈉工作電壓更高,或成為未來(lái)發(fā)展方向。在較低溫度下合成高純度硫酸鐵鈉材料并進(jìn)行碳包覆成為核心壁壘。請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明142.1正極材料:三大材料脫穎而出,聚陰離子類最適合儲(chǔ)能在理想情況下,鈉離子能夠完全進(jìn)行可逆的脫出與嵌入,而不會(huì)造成晶體結(jié)構(gòu)的破壞。電極材料對(duì)鈉離子電池至關(guān)重要,研發(fā)理想的鈉離池正極材料是推進(jìn)鈉離子電池的關(guān)鍵。當(dāng)前鈉離子電池正極材料主要有過(guò)渡金屬層狀氧化物類、聚陰離子類化合物和普魯士藍(lán)類化合三種正極路線各有所長(zhǎng),未來(lái)或?qū)⒐泊?。層狀氧化物體系制備方法簡(jiǎn)單,比容量和電壓較高,但在空氣中穩(wěn)定性差。聚陰離子體但存在結(jié)晶水難以除去和過(guò)渡金屬離子溶解等問(wèn)題。層狀氧化物體系成熟度較高,預(yù)計(jì)率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。而聚陰離子類有望成為其中最適合長(zhǎng)低,低成本,高倍率性能資料來(lái)源:張平等《鈉離子電池儲(chǔ)能技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性分析》,胡勝勇《鈉離子電池科學(xué)與技術(shù)》,能源學(xué)人請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明152.1聚陰離子體系循環(huán)壽命穩(wěn)定性高聚陰離子類化合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,循環(huán)壽命高,工作電壓高。聚陰離子化合物是由強(qiáng)共價(jià)鍵構(gòu)成的三維框架結(jié)構(gòu),因此具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的化學(xué)式為NaxMy(XaOb)Zw,其中M為過(guò)渡金屬,x為磷、硫、硅、鎢等,z為F、OH等。聚陰離子強(qiáng)烈的誘導(dǎo)效應(yīng)可以調(diào)節(jié)過(guò)渡金屬氧化還原對(duì)的能量,從而產(chǎn)生較高的工作電壓。其穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)具有快速的鈉離子擴(kuò)散速率且離子脫嵌過(guò)程中體積變化小、相變少,從而保障了在鈉離子電池中良好的循環(huán)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的安全性。聚陰離子體系循環(huán)壽命基本在4000次以上,理論循環(huán)次97.9(0.5C),62.1(10C) 請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明162.2聚陰離子類正極材料種類繁多聚陰離子化合物的種類繁多,各有特點(diǎn),可于多種情況下應(yīng)用;按陰離子種類可分為磷酸鹽、焦磷酸鹽、氟磷酸鹽、混合磷酸鹽等。磷酸鹽擴(kuò)混合磷酸鹽成本較低,但合成控制難度較大;硫酸鹽類工作電壓高,但容易熱分解;硅酸鹽類4)3Na4MnV(PO4)34)3硫酸鹽資料來(lái)源:Jiao等《Polyanion-typecatho請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明172.3釩基聚陰離子化合物:優(yōu)缺點(diǎn)明顯為代表的NASICON結(jié)構(gòu)具有較高的離子電導(dǎo)率,是鈉離子電池中極有應(yīng)用潛能的正極材料。然而因?yàn)殁C價(jià)格高昂且具有毒性,削弱了鈉離子請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明182.3釩基聚陰離子化合物:成本較高目前,磷酸釩鈉聚陰離子路線已有小批量生產(chǎn)。由于釩價(jià)格高昂,一定程度上限制了其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度。截至2023年3月2均價(jià)為13.65萬(wàn)元/噸。根據(jù)《一種氟磷酸釩鈉正極材料的制備方法、電池正極及電池》(專利號(hào)CN115159493A),制備該氟磷酸釩鈉所用的釩源、鈉源、磷源、氟源按分子量配比為2:3:2:1。經(jīng)我們計(jì)算合成1噸Na3V2(PO4)2O2F(縮寫:NVPOF)原材料成本約為6.48萬(wàn)元/噸(按分子式和專利分子量配比理論計(jì)算其中五氧化二釩成本占比達(dá)到92.7%。碳酸鈉碳源號(hào)CN115159493A),wind,生意社,百川請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明192.4鐵基聚陰離子化合物:磷酸鐵鈉產(chǎn)業(yè)化受阻鐵基聚陰離子化合物由于原材料來(lái)源廣泛,成本也較為便宜,或成為未來(lái)聚陰離子化合物正極材料的發(fā)展方向。其中磷酸鐵納分為磷和磷鐵鋰礦相兩種不同的結(jié)構(gòu)類型,通常認(rèn)為磷鐵鈉礦相NaFePO4是一種沒(méi)有電化學(xué)活性的結(jié)構(gòu)。對(duì)比LiFePO4,NaFePO4中的鈉離子擴(kuò)散緩慢且接觸電荷轉(zhuǎn)移電阻更大,導(dǎo)致了其倍率性能較差,產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)受阻。資料來(lái)源:Zhu等《Comparisonofelectrochemicalpe請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明202.4鐵基聚陰離子化合物:硫酸鐵納或成為未來(lái)發(fā)展方向硫酸鐵納是十分具有優(yōu)勢(shì)的鈉離子電池正極材料。相比于PO43-,SO42-具有更高的電負(fù)性和更強(qiáng)的誘導(dǎo)效應(yīng)。該材料具有較大的鈉離子三維擴(kuò)散通道,工作電壓3.8V,可逆容量超過(guò)100mAhg-1,電化學(xué)循環(huán)過(guò)程中體積變化較?。s為1.6%電池充放電效率高,循環(huán)性能穩(wěn)定。壓可逆容量可逆容量資料來(lái)源:Barpanda等《A3.8-Vearth-ab請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明212.4鐵基聚陰離子化合物:硫酸鐵納或成為未來(lái)發(fā)展方向硫酸鐵納原材料成本低廉、環(huán)境友好、容易合成,是十分具有優(yōu)勢(shì)的鈉離子電池正極材料。根據(jù)《一種新型高電位多層碳包覆聚陰離子型鈉離子電池正極材料及其制備方法》(專利號(hào)CN110326136A經(jīng)我們計(jì)算合成1噸硫酸鐵納原材料成本僅為362元/噸(按分子式和專利分子量配比理論計(jì)算)。但硫酸根離子在高溫下易發(fā)生分解,因此如何在較低溫度下合成出較高結(jié)晶度和純度的材料并進(jìn)行碳包覆等成為了制資料來(lái)源:《一種新型高電位多層碳包覆聚陰離子型鈉離子電池正極材料及其制備方法》硫酸亞鐵硫酸鈉資料來(lái)源:《一種新型高電位多層碳包覆聚陰離子型鈉離子電池正極材料及其制備方法》(專利號(hào)CN110326136A),生意請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明22u鈉離子電池:儲(chǔ)能的重要補(bǔ)充u聚陰離子類正極材料:循環(huán)穩(wěn)定性佳u提升電導(dǎo)率+降本,相關(guān)公司積極布局u建議關(guān)注標(biāo)的u風(fēng)險(xiǎn)提示請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明233.提升電導(dǎo)率+降本,相關(guān)公司積極布局3.1制備聚陰離子類正極材料需要改性提升其電子電導(dǎo)率聚陰離子類化合物,電子電導(dǎo)率較低,限制了其在高倍率下的充放電性能,給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)了一定的困難。在制備過(guò)程中,通常采用碳包覆、粒子納米化、離子摻雜等方式進(jìn)行改性。3.2降本途徑1:探索低成本規(guī)?;苽浞椒ú糠志坳庪x子化合物成本較高也是制約其產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)因素。第一種降本途徑是:探索低成本規(guī)?;苽浞椒?。目前主流制備方法為高溫固相法、溶膠-凝膠法、水熱法,均需要經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)的過(guò)程,能量消耗較高。近年來(lái)的新合成方法機(jī)械化學(xué)法無(wú)需溶劑和高溫?zé)Y(jié),為聚陰離子降本提供了可能。3.3降本途徑2:無(wú)釩聚陰離子正極材料第二種降本途徑是采用無(wú)釩聚陰離子正極材料路線。用鐵、錳等較為廉價(jià)的元素替代釩元素打開聚陰離子化合物降本空間,有望推動(dòng)聚陰離子路線鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化。其中硫酸鐵鈉原材料成本優(yōu)勢(shì)明顯,目前多氟多、眾鈉能源、傳藝科技、星光鈉電等公司都儲(chǔ)備相關(guān)專利。3.4聚陰離子體系持續(xù)布局目前使用聚陰離子體系正極路線的公司相對(duì)較少。法國(guó)Naiades、Tiamat、鵬輝能源、眾鈉能源、多氟多、傳藝科技等公司有所布局。其中眾納能源已建成百噸級(jí)硫酸鐵納正極量產(chǎn)線,電池于2022年6月中試投產(chǎn),預(yù)計(jì)2023年2GWh產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。多氟多具有聚陰離子正極材料技術(shù)儲(chǔ)備,傳藝科技在二期大型儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用聚陰離子體系。請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明243.1聚陰離子正極材料量產(chǎn)難點(diǎn):低電子電導(dǎo)率聚陰離子類正極材料中特有的聚陰離子結(jié)構(gòu)單元由很強(qiáng)的共價(jià)鍵緊密連接,將聚陰離子基團(tuán)和過(guò)渡金屬離子的價(jià)電子隔離開,導(dǎo)致這子電導(dǎo)率較低,低電子電導(dǎo)率導(dǎo)致Na+擴(kuò)散效率不佳,限制了其在高倍率下的充放電性能,給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)了一定的困難。聚陰實(shí)際放電容量與理論容量仍有較大仍有較大差距。(理論值最高的材料,實(shí)際值僅為理論值的67.0%。)資料來(lái)源:Jiao等《Polyanion-typecathodematerialsforsodium-請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明253.1改性提升聚陰離子正極材料電子電導(dǎo)率目前對(duì)于聚陰離子正極材料電子電導(dǎo)率主要的改善方法有以下三而縮短N(yùn)a+擴(kuò)散路徑;(3)離子摻雜,設(shè)計(jì)合適的形態(tài)以優(yōu)化結(jié)構(gòu)。容容量碳碳摻雜摻雜資料來(lái)源:Jiao等《Polyanion-typecathodemater請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明263.1制備聚陰離子類正極材料需要包覆修飾處理聚陰離子類化合物正極材料制備工藝各有不同,從主流方法來(lái)看,主要分為三個(gè)步驟:前驅(qū)體的制備;預(yù)燒結(jié)制備聚陰離子類化合物資料來(lái)源:《一種聚陰離子型鈉離子電池正極材料及其制備方法》請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明聚陰離子類正極材料的制備與磷酸鐵鋰制備方式相似,通??梢允褂酶邷毓滔喾?、水熱法、溶膠-凝膠法、機(jī)械化學(xué)法等方法制備。溶膠-凝膠法工藝所用有機(jī)溶劑價(jià)格較為昂貴;水熱法能固相燒結(jié)法、溶膠-凝膠等方法由于需要經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)的過(guò)程,能量消耗較高,極大增加了材料的合成成本。機(jī)械化學(xué)法為近年新合成反應(yīng)資料來(lái)源:《一種聚陰離子型鈉離子電池正極材料及其制備方法》(專利號(hào)CN106784727A霍秋紅《納米光催化材料的水熱mechanochemicalsynthesisofpolyanioniccathodewithimprovedelectrochemicalperformanceforNa-ionbatteries》請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明3.2高溫固相法根據(jù)《一種聚陰離子型鈉離子電池正極材料及其制備方法》(專利號(hào)CN106784727A以Na4-βFe2+β/2(P2O7)2,(2/3前驅(qū)體粉末的制備:按照化學(xué)式Na4-βFe2+β/2(P2O7)2計(jì)量稱取鈉源、鐵源和磷源,并稱取碳源和抗氧化劑,其中,所述抗氧化劑的質(zhì)量占比為1%-5%,然后將鈉源、鐵源、磷源、碳源和抗氧化劑置于砂磨機(jī)的砂磨罐中,然后加入助磨劑和砂磨珠,再將該砂磨罐置于高能砂磨機(jī)中進(jìn)行砂磨,干前驅(qū)體粉末的煅燒處理:將中所得的前驅(qū)體粉末放置于具有保護(hù)氣體氛圍的箱式反應(yīng)爐中,先在340℃-360℃下預(yù)燒3h-資料來(lái)源:《一種聚陰離子型鈉離子電池正極材料及其制備方法請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明根據(jù)《一種聚陰離子型鈉離子電池正極材料及其制備方法》(專利號(hào)WO2020019311A1以N前驅(qū)體粉末的制備:計(jì)量稱取鈉源、鐵源、磷源,與碳源、螯合劑、抗氧劑和水混合,充分?jǐn)嚢枞芙夂?,將所得溶液蒸干,得到均一分散的溶膠-凝膠前驅(qū)體;在惰性氣體保護(hù)下,將所得的溶膠-凝膠前驅(qū)體干燥,得到前驅(qū)體粉末,并前驅(qū)體粉末的煅燒處理:在惰性氣體保護(hù)下,將所得的前驅(qū)體粉末進(jìn)行兩步程序升溫處理:(1)第一步程序升溫至300-400℃,煅燒后冷卻,將冷卻后的前驅(qū)體粉末進(jìn)行二次研磨;(2)繼續(xù)通入惰性氣體保護(hù),第二步程序升溫至450~550℃,煅燒后冷卻,得到所述材料。資料來(lái)源:《一種聚陰離子型鈉離子電池正極材料及其制備方法》(專請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明3.2水熱合成法根據(jù)《一種氟磷酸釩鈉包覆焦磷酸磷酸鐵鈉復(fù)合材料及其制備方法及應(yīng)前驅(qū)體粉末的制備:將第一鈉源、鐵源、第一磷源和第一絡(luò)合劑分散于四甘醇水溶液中,混勻后,在180~300℃下進(jìn)行水后得到焦磷酸磷酸鐵鈉前驅(qū)體;將所述焦磷酸磷酸鐵鈉前驅(qū)體與第二鈉源、釩源、第二磷源、氟源和第二絡(luò)合劑分散于聚乙二醇水溶液中,混前驅(qū)體粉末的煅燒處理:將所述復(fù)合材料前驅(qū)體置于惰性氣氛下,先在300~400℃預(yù)熱,再升溫至550~750℃燒酸磷酸鐵鈉復(fù)合材料。。,再升溫至550~750℃燒結(jié),再升溫至550~750℃燒結(jié)資料來(lái)源:《一種氟磷酸釩鈉包覆焦磷酸磷酸鐵鈉復(fù)合材料及其制備方法及應(yīng)用》請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明前驅(qū)體的制備:按照釩源、磷源和氟源的化學(xué)計(jì)量比稱量原料,添加HONH2·HCl作為還原劑。然后將混合物和鋼質(zhì)磨球(重量比為1:10)轉(zhuǎn)移到三維球磨機(jī)中,并在600轉(zhuǎn)/分下球磨30分鐘,添加炭黑。反應(yīng)后,收集產(chǎn)物,然后洗滌正極的制備:以7:2:1的質(zhì)量比混合前驅(qū)體、乙炔黑和聚四氟乙烯粘合劑,在120°C下真空干燥6小時(shí)制得正極片。機(jī)械化學(xué)法制備工藝為聚資料來(lái)源:Zhao等《RapidmechanochemicalsynthesisofpolyanioniccathodewithimprovedelectrochemicalperformanceforNa-io請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明由于釩價(jià)格高昂且具有毒性,制備少釩或者無(wú)釩的聚陰離子正極材料成為目前的CN114906832A/CN115275207A/CN11032請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明333.4聚陰離子體系持續(xù)布局目前使用聚陰離子體系正極路線的公司相對(duì)較少。法國(guó)Naiades、Tiamat、鵬輝能源、鈉能源全體系電芯能量密度為120-160Wh/kg,循環(huán)性能可以達(dá)到2000-10000圈,且可以在零下20℃正常工作。眾納能源已建成百噸級(jí)硫酸鐵鈉正極量產(chǎn)線,2022年12月萬(wàn)噸級(jí)產(chǎn)線建設(shè)啟動(dòng)。電池于2022年6月中試投產(chǎn),預(yù)計(jì)2023年2GWh產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),鈉創(chuàng)新能源積極研究聚陰離子化合物-磷酸釩鈉體系,可超快充放電,實(shí)現(xiàn)高達(dá)20000次循環(huán)次數(shù)。多氟多具有聚陰離子正極材料技術(shù)儲(chǔ)備,傳藝科技在二期大型儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用聚陰離子體系。將提升生產(chǎn)規(guī)模,并與PlasticOmnium集團(tuán)在針對(duì)混合動(dòng)力硫酸鐵納2022年6月百噸級(jí)硫酸鐵鈉中試產(chǎn)線投產(chǎn),10月電池通過(guò)針刺試驗(yàn)。122022年6月,鵬輝能源與三峽電能就鈉離子電池聯(lián)硫酸鐵納磷酸釩鈉一期1000噸釩基磷酸鹽體系正極材料生產(chǎn)線已投請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明34u鈉離子電池:儲(chǔ)能的重要補(bǔ)充u聚陰離子類正極材料:循環(huán)穩(wěn)定性佳u提升電導(dǎo)率+降本,相關(guān)公司積極布局u建議關(guān)注標(biāo)的u風(fēng)險(xiǎn)提示請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明35):眾納能源依托來(lái)自蘇州大學(xué)、南京大學(xué)及中科院納米所等國(guó)內(nèi)6所雙一流高校的聯(lián)席科學(xué)家團(tuán)隊(duì),深耕聚陰離子鈉離子電池路線,致力于成酸鐵鈉電池研發(fā)制造的領(lǐng)軍者。2022年6月,公司百2GWh電芯產(chǎn)線投產(chǎn),7月開始量產(chǎn)交付。根據(jù)眾納能源公眾號(hào)(2022/),公司硫酸鐵鈉正極材料純鐵基,原料價(jià)格也相對(duì)較低;不同于傳統(tǒng)工藝800℃以上的高溫?zé)Y(jié),采用的是全固態(tài)低溫(350℃)節(jié)能燒結(jié);相對(duì)數(shù)千萬(wàn)元天使+輪;工程技術(shù)中“三千工程數(shù)千萬(wàn)元天使+輪;工程技術(shù)中“三千工程”下訂公司成立,總部位于創(chuàng)新研發(fā)中心一萬(wàn)噸級(jí)正極硫酸鐵鈉材料線啟動(dòng)建設(shè),20GWh電池工廠建設(shè)立項(xiàng),簽約5GWh鈉電系統(tǒng)制2022年9月2022年9月百噸級(jí)硫酸鐵鈉中試百噸級(jí)硫酸鐵鈉中試公司電池通過(guò)第三方資料來(lái)源:眾納能源官網(wǎng),眾納能源公眾號(hào)請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明36多氟多:氟化鹽龍頭,新能源加速布局公司是氟化鹽龍頭,盈利能力穩(wěn)定,近年來(lái)公司在新能源材料領(lǐng)域加速布局。至2022年底,公司具有5.5萬(wàn)噸/年的六氟磷酸鋰產(chǎn)能,預(yù)2025年年底產(chǎn)能達(dá)到20萬(wàn)噸/年,市占率有望進(jìn)一步提升。電子化學(xué)品領(lǐng)域,公司具有5萬(wàn)噸電子級(jí)氫氟酸,其中半聚陰離子和普魯士藍(lán)正極材料也均有技術(shù)儲(chǔ)備,預(yù)計(jì)于2023年下半年推出聚陰離子路線鈉增長(zhǎng)率(%)歸母凈利潤(rùn)(百萬(wàn)元增長(zhǎng)率(%)請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明請(qǐng)務(wù)必閱讀報(bào)告附注中的風(fēng)險(xiǎn)提示和免責(zé)聲明37傳藝科技:鈉電一期將投產(chǎn),二期儲(chǔ)能將采用聚陰離子路線公司主營(yíng)是筆記本電腦及其他消費(fèi)電子產(chǎn)品零組件的研發(fā)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論