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                沈陽蓄電池研究所主辦

                業務范圍:科研成果轉讓、技術難題的攻關、現場指導、新工藝的采用和推廣,蓄電池產品生產許可證企業生產條件審查的咨詢等。

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                欣旺達電池公司擬增資 理想、蔚來等領投

                動力電池產業高升的景氣度,讓下游整車制造廠商加快了“向上”尋求合作的步伐。欣旺達2月24日晚發布公告稱,公司在23日召開的董事會中審議通過了《關于欣旺達電動汽車電池有限公司增資的議案》,同意控股子公司欣旺達電動汽車電池以增資方式引入包括理想汽車旗下的江蘇車和家、蔚來汽車關聯方蔚瑞投資等19名投資者。根據公告,除了理想、蔚來等造車新勢力外,欣旺達汽車電池擬引入投資方還包括上汽金石、華友控股、深創投等知名企業。上述投資方擬以合計24.3億元向欣旺達汽車電池增資,認購其約12.37億元的新增注冊資本,對應增資完成后欣旺達汽車電池合計約19.55%的股權。記者注意到,增資完成后,欣旺達汽車電池的注冊資本將由50.87億元增至63.25億元,24.3億元的增資款中的12.37億元計入欣旺達汽車電池注冊資本,剩余增資款計入標的公司資本公積,并全部用于日常運營資金。財務數據顯示,欣旺達汽車電池2020年及2021年前三季度經審計后的營收分別為4.75億元、15.42億元,凈利潤分別為-3.24億元、-2.54億元。進一步來看,欣旺達汽車電池現8名股東,除控股股東欣旺達惠州新能源外,剩余7名股東合計持有欣旺達汽車電池約28.47%的股權。本次增資后,欣旺達惠州新能源的股份由71.53%降至57.55%;19名戰略投資者將合計取得增資后標的公司19.55%股份。其中,江蘇車和家和蔚瑞投資將分別持有欣旺達汽車電池3.21%和2.01%股權股權(二者投資金額分別為4億元、2.5億元),其余17名投資者將按投資比例取得欣旺達汽車電池最低0.03%、最高3.21%的股權。資料顯示,欣旺達汽車電池建立了電動汽車電池包領域完整的研發、制造能力,擁有完全自主知識產權的電池管理系統(BMS),高度自動化電芯分選、模組成組和電池包裝配全自動化生產線。迄今為止,公司與眾多知名汽車廠商建立了深度合作關系,為海內外整車純電動/混動電池系統的研發及制造提供整套解決方案?!氨敬谓灰子欣谛劳_汽車電池獲得進一步發展的經營資金,優化財務結構,減輕債務負擔,增強欣旺達汽車電池抗風險能力,有利于滿足公司汽車動力電池業務戰略發展需求?!毙劳_表示,交易將促進動力電池業務良性運營和可持續發展,符合公司投資規劃及長遠利益。

                作者:李少鵬 詳情
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                開局2022:普漲15%以上 動力電池漲價全產業鏈蔓延

                2022年伊始,動力電池全產業鏈漲價情緒蔓延,漲價聲此起彼伏。終端表現看,新能源車型集體漲價。價格一向堅挺的新能源車市最終破防,掀起大面積的漲價潮,全面普漲數千元至上萬元不等。自去年底第一輪漲價潮以來,新能源車市已經迎來第二輪漲價潮。據不完全統計已經有近20家車企宣布旗下新能源車型漲價,包括特斯拉、比亞迪、小鵬、上汽榮威、大眾等全面覆蓋自主、外資、合資及新勢力,涉及車型多達數十款。如比亞迪宣布2月1日調整旗下2 月 1 日調整旗下王朝網和海洋網相關新能源車型官方指導價,主要涉及秦 PLUS DM-i/EV、宋 PLUS DM-i/ EV、宋 Pro DM-i、元 Pro、漢 EV/DM、唐 DM-i、2021 款唐 DM 以及海豚等熱銷車型,上調幅度為 1000-7000元。新能源車市漲價潮背后的助推因素主要是,一、補貼退坡30%,對符合標準的400km以上單車減少5400元;二是缺芯、原材料價格居高不下,造成成本高昂;三是,動力電池漲價傳導,主機廠上擠下壓被迫調價,最終無奈將成本壓力向終端市場傳導。動力電池價格普漲15%以上。多位動力電池企業高層向高工鋰電表示,動力電池價格普遍上漲15%以上,部分客戶漲幅達到20%-30%?!安粷q撐不下去”已經成為電池企業最無奈,卻也是最真實的心聲。2021年以來,國內新能源產業鏈整體處于供需緊平衡狀態,各大鋰電池材料價格持續走高,推動動力電池成本大幅攀升。電池企業去年硬扛及消化了大部分原材料成本上漲壓力。2022年原材料緊缺及價格漲勢不但沒有抑制,反而愈演愈烈,電池企業成本壓力巨大,向下傳導至車企也是無奈之舉?!安粷q不行,2022年動力電池成本較去年漲幅至少超5成?!蹦畴姵仄髽I負責人直言,囤貨的原材料早就用盡,原材料價格還在上漲,兼顧產能擴張資金,電池企業壓力真的很大。原材料漲勢“瘋狂”。2022年四大主材、鎳/鈷/鋰/銅/鋁、氫氧化鋰、碳酸鋰、六氟磷酸鋰、PVDF、VC等價格集體上揚,部分輔材較年初已經上漲數倍,呈現“跳漲”模式。以漲價最活躍的碳酸鋰為例,2022元旦電池級碳酸鋰均價為30萬元/噸,較去年初5.5萬元/噸均價上漲了454%。最新消息,截止目前,電池級碳酸鋰綜合報價達到42萬-46.5萬元/噸,且市場傳出“上門采購碳酸鋰的客戶不問價格,有貨就拿”,供需緊缺程度可見一斑。行業數據顯示,對純電動車而言,當碳酸鋰漲價至30萬元/噸時,每輛純電動車的成本上漲約8000元;當碳酸鋰漲價至40萬元/噸時,每輛電動車成本上漲約1.1萬元?;诖?,業內一致的判斷是,原材料價格持續攀升,導致動力電池成本漲幅已經超過電池企業的最大承壓范圍,成本壓力巨大,預計2022年內難以明顯緩解,短期內承壓明顯。實際上,受原材料漲價影響,早于2021Q3電芯和電池系統的理論成本上漲幅度已經超過30%,即便考慮到長期合作、議價能力、采購量、賬期等對實際采購成本的影響,以及電池產品性能、良率、成組率等因素提升對部分材料成本上漲壓力的對沖,原材料價格上漲傳導至動力電池端的成本也增加約20%-25%。但2022年以來原材料持續上揚,電芯端原材料成本較去年的上漲幅度普遍超過50%,這對于2021年已經處于盈利邊緣的大部分電池企業2021年而言更是苦不堪言,為此只能跟主機廠“攤牌”,尋求下游消化部分壓力。對于體量小、資金實力弱的三四線電池企業更是苦不堪言,即將面臨拿不到貨,有訂單無法生產的尷尬境地,部分甚至賣的越多虧得越厲害。而,即便是規模大、議價能力強的頭部電池企業,其長單鎖價、原材料鎖定能力優勢無法匹配原材料漲價速度,不得不預付款囤貨,利潤受到了一定程度的影響。電池價格也有了一定幅度的提價,如比亞迪早于去年11月就宣布部分電池產品提價不低于20%。目前來看,電池漲價潮已經從數碼、小動力向動力、儲能,二三線企業向頭部企業全面推進,并全面向全面向下游甚至終端市場傳遞下去。面向新一輪漲價潮,新能源汽車全產業鏈積極探尋降本思路及應對策略,以將影響降至最小,保證新能源汽車產業的持續高速的增長。面對全面蔓延的價格上漲,對于主機廠而言,最重要的是當然是全面推進各維度的降本,包括與電池企業通過新技術的研發,提升產品技術指標,形成差異化競爭力,提升產品市場的綜合競爭力等。除此之外,部分主機廠選擇主動放緩新車型的投放進程,為降低損失考慮主動減少虧損嚴重車型的生產及銷售,轉而推智能化程度高、利潤更好的中高端車型。如某車企的策略是,核心車型不漲價,但將智能化的選配產品轉為標配,以此來沖抵成本端上漲壓力,同時降低消費者對漲價的抵觸情緒。對于部分A00級主機廠而言,其策略有所不同。如長城旗下A00級暢銷車型黑貓、白貓主動停止接單。而另有A00級主機廠表示,未來有可能主動放棄補貼,降低產品續航及產品定位,對標宏光Mini EV挽救銷量。對于電池企業而言,全力推進內部降本,提升效率。有電池企業坦言,產品技術降本已經的空間已經不算大,如何通過提升生產效率提質成為關鍵;同時低需求芯片等領域的國產替代也在提速。綜合來看,原材料價格持續走高,動力電池成本高企已成定局。動力電池企業應逐步打破以往單純的買賣關系,打造新型合作伙伴關系,更大范圍、更深層次開展戰略合作,推動供應鏈協同發展,重塑新型供應鏈模式。原材料策略上,動力電池企業也在加速上游原料鎖定策略,通過與供應商簽訂保供協議、入股、合資建廠、積極開拓新供應商,穿透性采購關鍵原材料、布局礦產資源、布局電池回收,全面提升企業供應鏈競爭力。

                作者:沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                特斯拉4680電池裝車在即 多家公司推進產線建設

                特斯拉表示,2022年一季度,裝載4680電池的Model Y交付在即。預計到2022年年底,特斯拉4680電池產能將達到每年100GWh,滿足130萬輛電動汽車使用。中國證券報記者從億緯鋰能等多家廠商處了解到,各公司正加速推進4680電池產線建設。機構預計,4680電池有望在2022年引領動力電池產業發展方向。4680電池助力降本增效特斯拉此前表示,正在奧斯汀工廠生產配備4680電池的Model Y,第一批搭載4680電池的汽車將于今年一季度交付。特斯拉CEO埃隆·馬斯克表示,德國柏林超級工廠將是世界最大的電池工廠,每年產能將超過100GWh,甚至可能達到200GWh到250GWh。資料顯示,4680圓柱電池全稱是4680規格無極耳圓柱電池。圓柱電池是指電池的外形是圓柱形;4680是指電池的規格,46指圓柱電池的直徑為46mm,80指電池的高度為80mm。電池行業資深人士表示,此前圓柱鋰電池的尺寸主要是18650和21700兩種,21700比18650的能量多50%,4680是21700的能量的5倍。民生證券表示,4680電池在電芯結構方面采用新型無極耳技術,可實現降本增效。無極耳技術一方面增大了電流傳導面積、縮短電流傳導距離,大幅降低電池內阻;內阻降低可以減小電流偏移現象,延長電池壽命;電阻減小還可降低熱量產生,電極導電涂層和電池端蓋的有效接觸面積可達到100%,能提升散熱能力。此外,4680電池優化電池結構、簡化生產工序,每千瓦時成本將降低14%;省去極耳焊接過程,提高了生產效率,同時還可降低因焊接產生的不良率。上市公司加緊布局億緯鋰能、比克電池等多家電池制造商正加緊布局4680電池產線。億緯鋰能相關負責人在接受中國證券報記者采訪時表示,公司4680電池廠房正在建設中,合作方不方便透露。2021年11月4日,億緯鋰能發布公告,計劃在荊門投資305.21億元,征地約3000畝,建設年產152.61GWh的荊門動力儲能電池產業園項目。億緯鋰能曾公開表示,公司已完成大圓柱電池戰略布局,包括4680和4695兩大型號,預計2023年產能釋放20GWh,2024年達到40GWh。2021年3月19日,比克電池召開媒體溝通會時表示,比克電池正與客戶合作進行下一代圓柱電池——全極耳大圓柱電池的應用開發。比克電池電芯研發負責人樊文光表示:“(直徑)26mm、32mm,高度從70mm到140mm的電池我們以前都有嘗試。特斯拉加入4680電池行業,給這個技術做了很好的背書,把我們引向46mm這個直徑?!北瓤穗姵卣J為,大圓柱電池的行業批量生產預計于2023年開始,最早將應用在動力電池市場。松下更是明確表示,量產的4680電池將直接供應特斯拉。松下首席財務官梅田博和(HirokazuUmeda)在財報會上表示,松下將于2022年年初在松下大阪總部附近的和歌山縣工廠開始試生產4680電池?!敖涍^各種測試后,我們將安裝一條新的4680電池量產線,可能也在和歌山縣?!泵诽锉硎?,一旦能夠交付4680電池,松下將首先優先供應特斯拉。據松下的生產計劃,公司預計將在日本投入約800億日元(約7億美元)生產4680電池,年產量在10GWh左右,每年可以為15萬輛汽車提供動力電池。民生證券研報認為,4680電池標準化程度高,規?;慨a可能性較大,成長空間廣闊。

                作者:金一丹 詳情

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                電池技術路線競爭激烈 磷酸鐵鋰直面挑戰

                磷酸鐵鋰憑借性價比優勢在2021年大放異彩,但能否持續被市場接受還存在諸多變數。這款材料本身的生命力如何,直接關系到投建產能是否有需求承接,也牽連著領域內生產商的前景。磷酸鐵鋰最大的競爭對手還是具備能量密度優勢的三元。在成本方面,兩種材料同樣需要用到鋰資源,但三元采用的鎳、鈷比磷酸鐵鋰的磷、鐵更加昂貴,因此成本更高。鑫欏鋰電最新市場價顯示,三元電芯價格為820元/KWh,而磷酸鐵鋰價格為690元/KWh,這意味著一輛50度電的車采用三元方案成本將高出6500元。在國產特斯拉Model 3、ModelY,五菱宏光MINI EV等爆款車的帶動下,磷酸鐵鋰電池裝機量在2021年反超三元。中國汽車動力電池產業創新聯盟數據顯示,2021年國內動力電池裝車量累計154.5GWh,其中磷酸鐵鋰電池裝車量79.8GWh,占比51.7%,同比增速227.4%,是三元電池增速的4倍。不過,主打性價比的磷酸鐵鋰經不起長期的價格上漲。李積剛表示,在目前磷酸鐵鋰的價格下,動力電池市場的接受程度處在臨界狀態,下游為了爭奪市場份額還愿意暫時犧牲利潤,目前價格儲能鋰電沒有未來,而在消費電子市場,“很多廠家從去年十月就陸續停產,躺平不干了”。華北地區一位電池材料廠內部人士告訴記者, 2022年隨著印尼的鎳礦逐漸有產出,非洲的鈷礦陸續恢復,鎳、鈷的價格還會逐漸回歸,高鎳三元材料的價格競爭優勢會慢慢體現出來。在能量密度方面,比亞迪刀片電池、寧德時代CTP(Cell to Pack)等技術在電池結構上優化,去掉模組等環節從而提升電池包的體積利用率。但從材料本身的性能來看,李積剛認為磷酸鐵鋰能量密度已經貼近天花板,提升空間不大。在電動車對續航里程和智能化功能的追求下,磷酸鐵鋰或許力不從心。當磷酸鐵鋰的天花板顯現,性價比優勢不再,其他技術路線會迎來機會。李梁表示,目前錳酸鋰電池正在慢慢被業內青睞。制備一噸錳酸鋰需要0.22噸碳酸鋰,比磷酸鐵鋰少0.03噸,在當前碳酸鋰價格高達47萬元/噸的情況下,單這一項的成本就能下降1.4萬,目前最貴的錳酸鋰也就9萬元一噸;再加上錳酸鋰現在已經基本解決了錳溶出問題,在壽命、平臺電壓、能量密度方面都得到大幅提升,已經具備與磷酸鐵鋰一較高下的實力。在儲能領域,磷酸鐵鋰將迎來與鈉離子電池的正面交鋒。鈉離子電池得益于資源豐富度而具有成本優勢,且具備更好的低溫和快充性能,能夠適應高寒地帶。寧德時代在去年7月發布第一款鈉離子電池,并稱電池單體能量密度可達160Wh/公斤,指標接近磷酸鐵鋰電池。下一代鈉電池能量密度可達到200Wh/公斤。目前鈉離子電池尚未產業化,但多位業內人士表示當前畸高的鋰價將刺激鈉電池加快替代進程。大規模商用已經不再遙遠,寧德時代計劃在2022年投產一條鈉離子電池產線,并在2023年基本建成產業鏈。與此同時,磷酸鐵鋰也在通過材料工藝實現自我革新。升級方向之一包括磷酸錳鐵鋰,李積剛介紹稱,磷酸錳鐵鋰相比磷酸鐵鋰能量密度提升20%,整體成本下降10%,目前在二輪電動車等小電動領域已逐漸上量;錳鐵鋰復合30%三元材料后能量密度提高30%,已小批量應用到乘用車。寧德時代則在磷酸錳鐵鋰的基礎上加入其他金屬,公司在近期投資者交流中透露,新產品M3P即將推出,被稱為“磷酸鹽系的三元”,成本較三元下降。來源:證券時報  記者:毛可馨 葉玲珍

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                1.4萬余噸廢舊鉛蓄電池的威力有多大?

                在一年多的時間里,沈某等人共非法處置1.4萬余噸廢舊鉛蓄電池,造成鹽河水質嚴重污染。從2017年獲悉案件線索,到2021年斬斷犯罪鏈條,江蘇省淮安市清江浦區檢察院生態檢察辦案團隊歷時三年半,將一起刑事附帶民事公益訴訟案辦成了部門上下聯動的精品案。當下,電動車已經成為人們出行的重要代步工具,它使用的是平均壽命約為兩年的鉛蓄電池,兩年后,很少會有人留意這些廢舊電池去了哪里,但在“有心人”眼中,這些“廢品”卻是價值驚人的寶貝。從2017年獲悉案件線索,到2021年斬斷犯罪鏈條,江蘇省淮安市清江浦區檢察院生態檢察辦案團隊歷時三年半,將一起刑事附帶民事公益訴訟案辦成了部門上下聯動的精品案,引發社會各界廣泛關注。七旬老人主動“自首”2017年夏,住在淮安鹽河邊的不少村民反映,空氣中總有刺鼻的酸臭味,水面上還經常出現來歷不明的黑色物體,鹽河的水質被嚴重污染。了解到這一情況后,淮安市清江浦區檢察院作為淮安市環境資源類案件集中管轄院,立即派出生態檢察辦案團隊,提前介入案件,與公安機關一同調查核實污染源。最終,在一個隱蔽于偏遠鄉下的破舊工廠里,查獲了一個緊鄰鹽河的無證拆解廢舊鉛蓄電池的小作坊,廠房有兩個籃球場那么大,里面堆滿了大大小小的電池和被拆解下來的零部件,地面流淌著黑褐色的酸臭液體。正當公安機關和檢察機關準備調查幕后黑手時,一名姓曹的七旬老人主動前來投案。這不禁令人疑惑:“70多歲的外地老人,為什么不在家頤養天年,而要大老遠跑到這里干違法的事?”職業敏感引起了辦案團隊的警覺,這里面可能另有隱情。辦案團隊通過引導公安機關偵查發現,老曹是來頂包的,真正的幕后黑手是沈某、侯某以及老曹的兒子曹某。原來,曾靠倒賣廢舊鉛蓄電池發家的沈某,無意間向侯某吐槽倒賣電池的生意越來越難做,侯某便給沈某支招——“如果把電池里面的鉛煉出來,一噸能賣到一兩萬元,要比倒賣電池賺得多!”考察了侯某在山東投資的廠子后,沈某、侯某、曹某三人一拍即合,在淮安市淮陰區合伙干起了廢舊鉛蓄電池回收、拆解、冶煉、售賣的勾當。其中,沈某負責廢舊鉛蓄電池的收購以及各生產現場的管理,侯某負責聯系從山東運送鉛錠煉制爐,提供部分生產原料,曹某負責對外銷售成品鉛錠。很快,沈某等人就找來會計、現場負責人、工人、駕駛員等20余人,分別從事記賬、稱重、拆解、運輸等工作。落網主犯拒不交代檢察官經實地走訪了解到,小作坊的工人都是從外地過來掙“快錢”的,流動頻繁。在沒有防護的環境中工作,不到一個星期,他們體內的血鉛含量就能達到鉛中毒標準的3倍。而在現場,電池拆解、冶煉過程中產生的液體被隨意傾倒在地上,隔著老遠就能聞到酸臭味,被腐蝕的土地寸草不生,旁邊不到100米就是水源地。2017年11月,沈某等14人被檢察機關批準逮捕。要想依法打擊犯罪,當務之急是查清楚沈某等人到底處置了多少廢舊鉛蓄電池。然而,在檢察官依法對沈某進行訊問時,沈某卻拒不交代犯罪事實。主要犯罪嫌疑人拒絕交代、廢舊鉛蓄電池來源不明、煉出的鉛錠又不知去向……正面出擊受到阻礙,辦案團隊決定從側面分頭突破,一方面引導公安機關對犯罪嫌疑人的住所、手機、電腦等展開排查;另一方面以小作坊為切入點,反復勘查現場、走訪調查。由于沈某先后在多個鄉鎮設置了7個隱蔽窩點,案件調查難度大。檢察官們走訪現場近20次,引導公安機關補充收集證據近千頁,最終從倉庫保管員的記賬本、合伙人侯某家中搜查出的資產負債表以及幾名會計的微信聊天記錄中,找到了與電池重量有關的關鍵證據。經過辦案團隊分工配合,將不同賬目錄入表格,交叉比對時間有無重合,剔除重復數據,最終查明,在一年多的時間里,沈某等人共非法處置1.4萬余噸廢舊鉛蓄電池,對外輸送出價值近億元的鉛錠。經評估,涉案幾個區域生態環境的修復費用近2000萬元。2019年9月,清江浦區檢察院對沈某等14人以涉嫌污染環境罪提起刑事附帶民事公益訴訟。沈某等14人被法院分別判處六年至一年六個月不等有期徒刑,連帶賠償生態修復費用等1800萬余元?!吧蚰车热宋廴经h境案件是近年來淮安市檢察機關在依法履職,深入打好污染防治攻堅戰,保護綠水青山方面的一個成功典范?!庇^摩案件庭審后,全國人大代表、江蘇沙鋼集團淮鋼特鋼股份有限公司軋鋼廠三軋車間主任楊庚豹這樣評價。斬斷遍布多省市的犯罪鏈條“沈某的拆解、冶煉團伙只是利益鏈條中的一環,其上游有電池供貨商,下游有鉛錠鉛灰收購者、工人、會計、倉庫管理員等?!鞭k案團隊負責人、該院副檢察長張超運介紹。對此,辦案團隊推動公安機關繼續倒查,隨著關聯案件越挖越深,案件事實也愈發令人觸目驚心,這個犯罪鏈條的“足跡”竟然遍布了全國10多個省市。辦案中,辦案團隊成員按照廢舊鉛蓄電池的來源、非法處置過程、鉛錠鉛灰和拆解物去向三條脈絡,分別梳理各行為人的犯意、聯絡和分工。經多次公檢法會商和檢察官聯席會議,統一司法辦案尺度,準確認定行為性質。對明知他人用于廢舊鉛蓄電池拆解冶煉的電池回收、拆解物處置等人以污染環境罪提起公訴,對鉛錠鉛灰收購者則以掩飾、隱瞞犯罪所得罪追究刑事責任。2021年3月29日,涉案的最后一名被告人被判處刑罰。至此,歷經三年半,這條非法回收、拆解、冶煉、銷售犯罪鏈條上的68名不法分子,全部得到了法律嚴懲。至于小作坊里的那些工人,他們既是違法者,同時也是受害者。經過考慮,檢察機關僅對有管理職責的少數人提起公訴,對那些沒有實際參與投資、管理、分成的大多數人,在進行集中普法訓誡后,不再追究刑事責任。此外,辦案團隊還撰寫了案件專項報告,得到淮安市委的高度重視,并先后聯合環保、交通、公安等九部門對870家廢舊鉛蓄電池相關企業開展集中整治,凈化了行業風氣?!艾F在難聞的氣味沒有了,河水也干凈了,有時候還能看到魚咧!”再次來到鹽河邊,村民這樣告訴檢察官。

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                碳酸鋰40天大漲四成 動力電池需求暴增 鋰鹽價格飛漲

                進入2022年后,碳酸鋰價格不斷跳漲,可以說是一天一個價。上海鋼聯發布的數據顯示,2月9日,部分鋰電材料報價再度上漲,電解鈷漲5800元/噸;碳酸鋰漲10000元/噸,均價報39萬元/噸;氫氧化鋰漲10000元/噸;正極方面,錳酸鋰漲7500元/噸至8500元/噸。對此,上海鋼聯新能源事業部鋰分析師曲音飛向《證券日報》記者表示,截至2月9日,電池碳酸鋰市場均價為39萬元/噸,較今年年初上漲34.48%,工業級碳酸鋰市場均價為37.75萬元/噸,較今年年初上漲39.81%。企業有企業的銷售策略,在市場供不應求的狀態下,企業多按計劃進行出貨,生產企業尚有庫存位于低位,多為自身“警戒庫存”。湘財證券研究報告還表示,新能源汽車銷售火爆帶動需求激增,而鋰礦供給剛性,受益于供需矛盾下產品價格飛漲。鋰巨頭加速布局鋰礦受困于鋰資源瓶頸,鋰巨頭不得不加速布局鋰礦。2月8日晚間,A股鋰巨頭贛鋒鋰業發布公告稱,公司及GFL International Co.,Limitied(以下簡稱“贛鋒國際”)與Process Minerals International Pty Ltd(以下簡稱“PMI”)簽署了《合作協議》,約定由PMI向公司提供其在Mt Marion鋰輝石項目包銷的鋰輝石,并由公司加工為雙方約定的鋰化合物產品,且由公司負責銷售。目前,公司與PMI各持有澳大利亞Reed Industrial Minerals Pty Ltd(以下簡稱“RIM”)50%股權,RIM旗下MtMarion鋰輝石項目是目前全球最大的鋰輝石生產商之一。近日,公司接到RIM的通知,RIM的管理層正在考慮通過生產工藝優化以及開發接觸礦種的方式對Mt Marion鋰輝石項目的產能進行技改擴建,擴建項目初步預計將于2022年下半年投產,預計原產能規模將增加10%至15%,另外將新增加接觸礦種產能,預計將額外增加10%至15%產能規模。對此,曲音飛表示,贛鋒鋰業鎖定了Mt Marion 100%供應,產能的擴張對于其自身發展提供了保障,而不外售的資源無法改善市場供不應求的狀態。除了贛鋒鋰業,中礦資源也在2月8日晚間發布公告稱,擬收購津巴布韋Bikita鋰礦股權,交易作價高達1.8億美元。根據公告,Bikita鋰礦項目處于生產階段,主要產品為品位高、雜質低的技術級透鋰長石精礦和銫榴石精礦。標的公司選礦產能為70萬噸/年?!吧鲜泄緺帄Z鋰礦資源在短期內會對鋰礦石價格起到推動作用?!北狈焦I大學汽車產業創新研究中心研究員張翔對《證券日報》記者表示,但長期來看,隨著鋰礦資源陸續得到開發,市場需求逐步得到滿足,鋰礦石價格有望出現平穩回落。動力電池需求暴增去年以來,新能源汽車行業迎來爆發式增長,受益于此,動力電池需求可謂暴增。中國汽車動力電池產業創新聯盟發布數據顯示,2021年我國動力電池累計產量為219.7GWh,同比增長163.4%;銷量為186.0GWh,同比增長182.3%;裝車量為154.5GWh,同比增長142.8%。北京工業大學機械與材料工程學院教授朱遠志對《證券日報》記者表示,在新能源電池需求的推動下,鋰資源的需求持續上漲,且由于鋰屬于不可再生資源,后續隨著新能源車需求的持續釋放,預計鋰礦石價格仍將處于高位。對于今年的新能源汽車市場,業內人士預計仍將維持高景氣度發展。中信證券認為,新能源行業正在逐步從補貼驅動轉向市場驅動,新能源汽車成本下降將加速電動車普及,動力電池需求景氣有望提升。同時隨著能源結構轉型深化,儲能需求快速增長,電池儲能成本下行也有望加快鋰電池在儲能領域滲透率提升。在動力電池高景氣,儲能加速發展的背景下,看好鋰電材料需求擴張?!安还馐莾r格上漲的問題,”朱遠志還表示,鋰的不可再生性意味著當下新能源汽車還需要尋找新的可替代電池材料來源,且鋰屬于活性金屬,如何提高報廢鋰電池中鋰的回收率,做好循環經濟也是一個重要課題。

                作者: 李春蓮 李喬宇 詳情
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                高鎳電池市場“新戰事”

                全球新能源汽車銷量激增,高鎳動力電池市場滲透提速。在應用端,海外電動汽車銷量進一步提升,三元電池占據主流地位,中高端車型多采用高鎳技術路線,帶動包括寧德時代、松下、LG能源、三星SDI、SKI等中日韓頭部電池企業的高鎳電池在國際市場裝機大幅增長。在供給端,日韓頭部電池企業在2021年都宣布即將量產甚至已經量產鎳含量90%以上超高鎳電池產品,進而加速上游高鎳前驅體和高鎳正極材料產業化進程。與此同時,為保障原料供應穩定和降低采購成本,頭部電池企業和主機廠也在積極向上游原料端布局,通過戰略采購或合資建設等方式鎖定上游高鎳正極供應。隨著主機廠對高鎳電池配套需求的提升,從鎳鈷礦企業到正極材料企業再到電池廠商,也在加快新型高鎳產品的研發量產,并開啟產能擴產模式。高鎳正極和高鎳動力市場將進入新的競爭階段。高鎳前驅體/正極市場需求激增下游市場需求旺盛,刺激上游鋰電材料整體進入高景氣狀態。市場數據顯示,2021年上半年全球NCM811電池裝機同比增長276%,帶動NCM811材料出貨量大幅增長;海外高鎳正極市場占比提升至38%,海外高鎳化趨勢愈發明顯。包括寧德時代、松下、LG新能源、三星SDI、SKI等中日韓電池企業的高鎳電池出貨量進一步增長,進而對高鎳正極材料產生強勁需求。包括容百科技、巴莫科技、當升科技、振華新材、長遠鋰科等國內頭部三元材料企業在上半年都出現出貨量同比大幅增長。其中,高鎳正極材料出貨同比增長明顯。其中,容百科技2021上半年三元材料出貨量超2萬噸(其中90%以上為高鎳三元正極材料),同比增長約 135%,凈利潤和單噸盈利同比大幅提升,市場占有率得到進一步提升。2021第三季度,容百科技實現營收26.6億元,同比增長138.7%;凈利潤2.3億元,同比增長284.7%。其中NCM811、Ni90及以上超高鎳系列產品銷量環比增長約20%。此外,包括浦項化學、L&F、住友金屬、優美科等外資品牌的高鎳正極出貨量也同比大幅增長,主要供應國際市場。為滿足下游市場增長需求,上述正極材料企業都在積極擴充三元材料產能,其中高鎳正極材料成為上述企業新建產能項目的重點。正極材料企業在擴充高鎳正極產能的同時,也對高鎳前驅體產生強勁需求,巨額采購訂單接連落地,國內頭部三元前驅體企業受益明顯。如,格林美與韓國正極材料供應商ECOPRO BM簽署了兩份供貨協議,ECOPRO BM將于2021-2026年向格林美采購合計82.6萬噸高鎳三元前驅體,為格林美高鎳前驅體市場份額增長奠定基礎。同時,中偉股份高鎳前驅體出口業務也持續增長,國際市場占比進一步提升,公司現有產品高鎳系占比已經超過80%,供給國外的需求超過國內。整體來看,下游市場需求持續增長為三元材料企業和前驅體企業加快新產品研發和擴充高鎳產能提供了保障,而一線梯隊企業在產能規模、產品質量、產品結構和客戶群體等方面將具備更強競爭優勢。超高鎳電池產業化競賽升溫高鎳電池出貨量持續增長的同時,中日韓頭部電池企業在超高鎳電池領域的市場競爭也快速升溫。在2021電池日上,馬斯克公開了其含鎳量100%的超高鎳終極狀態電池,并加速推進其新型4680電池的量產進程。而在高鎳電池賽道上,包括寧德時代、松下、LG能源、三星SDI、SKI等頭部選手已經大規模量產供應鎳含量超過80%的NCM和NCA電池,并將目標瞄準了鎳含量90%以上的超高鎳電池。2021年初,SKI透露了其新的“SK Inside”品牌戰略,并展示了最新的NCM 9/0.5/0.5體系,將鈷含量降低至5%。SKI宣布目前已經做好了量產NCM 9/0.5/0.5電池的準備,并在等待汽車制造商的訂單,可以提供700km的續航和更短的充電時間。三星SDI則在韓國2021年InterBattery上展示其最新的電池技術,包括鎳含量90%以上的NCA電池。三星SDI證實公司已經開始生產鎳含量達91%的NCA圓柱電池,將應用在電動汽車領域,鎳含量91%方形NCA電池的商業化時間則要推遲幾年。未來其高鎳電池的鎳含量還將進一步提升至94%甚至更高。LG能源則將目前聚焦四元電池領域,計劃在2021年正式量產NCMA超高鎳電池(鎳含量90%)并供應特斯拉。同時LG能源還與通用汽車在美國成立一家名為Ultium Cells的合資電池公司,在 2022 年前為通用汽車生產供應NCMA四元電池。松下則在高鎳電池技術路線上堅持NCA路線,目前已經向特斯拉大規模供應鈷含量低于5%的NCA電池,并表示將在未來五年內向特斯拉提供的2170圓柱電池的能量密度提高20%,計劃在2022年至2023年之間交付無鈷電池。寧德時代已經大規模量產供貨第一代NCM811電池,并成為了國內高鎳電池的領頭羊。其第二代NCM811電池將加入硅碳負極,并且制造出了比能量為304Wh/kg的高鎳電池樣品,或將在2021年量產。中日韓頭部電池企業已經將下一代電池的目標瞄準鎳含量90%以上甚至完全無鈷的高鎳電池或固態電池,并且制定較為明確的量產計劃表。在此情況之下,國際高鎳材料和高鎳電池市場競爭也將進一步升級,從而帶動高鎳電池產業鏈快速發展。

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                鋰電池“痛點”深藏巨大商機

                隨著我國“雙碳”相關工作的推進,以及新能源汽車產銷量的飆升,2021年的鋰電池板塊“火了”。在鋰電池產業快速發展的同時,不時曝出的相關事故也引發人們的擔憂。未來,鋰電池儲能應如何在確保安全的前提下提升經濟性?業內人士指出,儲能安全是個系統工程,一些企業的相關技術嘗試已取得較大突破。鋰電池安全隱憂仍存藍牙耳機、電子煙、手機、筆記本電腦、送餐機器人、兩輪電動車、乘用車、儲能電站……這只是贛鋒鋰電科技股份有限公司產品清單上部分產品的應用范圍?!叭缃裨谟脩魝?,儲能‘鋰電池化’是一種趨勢。相比鉛酸、鎳氫電池,鋰電池環境兼容性強、污染較低、性價比較高,優勢突出,這也是鋰電池能快速普及的重要原因?!壁M鋒鋰電科技股份有限公司首席科學家許曉雄說。伴隨著鋰電池的迅速推廣,一些安全隱患也逐漸浮出水面,特別是在電動車、儲能電站等較大容量的鋰電池應用領域。2021年12月21日提請審議的全國人大常委會執法檢查組關于檢查消防法實施情況的報告指出,2021年1月至10月,全國發生電動自行車及其電池故障引發的火災共1.4萬余起,死亡41人,受傷157人。根據這份報告,電動自行車、新能源汽車、鋰電等儲能設備火災爆炸事故呈增長態勢。據中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會統計,在當前的國內電化學儲能市場,磷酸鐵鋰電池占比近90%,是主流技術路線,也是商業化進程最快的技術之一。記者調查了解到,單就安全性而言,磷酸鐵鋰電池技術在業內的口碑頗高。在電化學儲能領域,磷酸鐵鋰電池是現階段國內大規模儲能電站的首選?!傲姿徼F鋰的橄欖石結構中氧氣很難析出,鐵離子氧化能力不強,晶體中的P-O鍵穩固,在200至400攝氏度之間基本不發生分解,因此其熱穩定性和結構穩定性是目前所有正極材料中最高的?!敝袊瘜W與物理電源行業協會儲能應用分會秘書長劉勇說,在當前我國主流的鋰電池技術路線中,磷酸鐵鋰電池的安全穩定性高、循環壽命長、環境污染小、性價比高等優勢都比較明顯?!霸陔娀瘜W儲能領域,磷酸鐵鋰是比較靠譜的技術路徑。我們做的所有儲能項目都是用磷酸鐵鋰電池?!敝心苤腔勰茉纯萍迹ㄉ虾#┯邢薰究偨浝碇鞆娬f。儲能安全是系統工程然而,即便是在業內以高穩定性著稱的磷酸鐵鋰電池,也會發生內部短路故障,從而引發火災事故,鋰電池的安全性我們還能放心嗎?“從專業的角度來分析,電池內部發生短路的原因有很多種,比如,鋰電池本身可能在制造過程中有些小瑕疵,會形成短路;在使用過程中,出現了撞擊、過充或者過放,也可能導致短路?!焙眱|緯動力有限公司儲能銷售中心副總裁陳翔告訴記者?!安牧象w系的穩定不代表電池的絕對安全,磷酸鐵鋰納米級顆粒較小,采用碳包覆工藝,粘結劑對其納米顆粒的粘附力較差,因此在電池制備及充放電循環過程中,存在納米顆粒脫離造成電池內部微短路的可能性;此外,電池熱失控時,有機電解液燃燒也造成一定安全隱患?!眲⒂绿嵝??!皞鹘y的磷酸鐵鋰電池都是液態電解質電池,電池破損后,遇水與電解液反應后會生成劇毒的氟化氫,燃燒以后還會排放二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等,這些有毒氣體的危害可能比起火、爆炸本身更麻煩?!痹S曉雄告訴記者。廣州智光儲能科技有限公司董事長姜新宇等多位受訪業內人士則認為,應該理性看待鋰電池的安全性問題。即便是燃油車也有起火爆炸的風險,電化學儲能作為一種基于化學反應原理的技術,很難做到絕對安全,但這不一定影響人們的安全使用。關鍵是要將它的不穩定、不可控的安全風險降到足夠低,將事故影響控制在人們可接受的范圍內。開啟安全發展新藍海應如何最大程度降低技術的固有安全性隱患、提升鋰電池系統的整體安全水平呢?產業痛點背后往往也深藏巨大商機。記者調查了解到,為了解決傳統磷酸鐵鋰電池的安全問題,國內企業做了不少技術探索。其中,在鋰電池賽道內,一些企業用固態電解質逐步取代液態電解質的技術嘗試已取得較大突破。在工信部公示的《道路機動車輛生產企業及產品公告》(第351批)中,東風汽車申報的一款純電動轎車E70搭載了混合固液電解質鋰電池,由江西贛鋒鋰電科技股份有限公司供應?!霸诔擞密囶I域,從2022年開始,我們的混合固液電解質鋰電池將逐步進入市場?!痹S曉雄說,“事實上,不只在乘用車領域,現在我們的‘固態+’鋰電池技術正在向多個方向滲透,在手機電池、兩輪車電池、筆記本電腦電池、移動儲能電池等領域都有涉及?!痹谠S曉雄看來,安全是鋰電池產業發展的前提,亦是生命線。在守好這個生命線的前提下,動力鋰電池的目標就是要做高能量密度;儲能鋰電池就是要做到長循環壽命以實現降成本??紤]到這兩點,電化學儲能領域未來最有前途的技術路線應該是固態化技術嫁接的磷酸鐵鋰電池技術。除了電池技術本身之外,不少受訪業內人士認為,鋰電池儲能系統的優化和技術升級,也是確保安全性的重要方面,在這一領域,國內企業尚有較大提升空間?!昂芏嗳苏J為,在儲能系統里電池是最關鍵的;但在我們看來,用好電池同樣關鍵?!敝心苤腔勰茉纯萍迹ㄉ虾#┯邢薰究偨浝碇鞆娬f。在朱強看來,在對現有主流鋰電池技術路線有客觀理性認識的基礎上,更應該做好系統檢測和管控工作?!按笠幠δ茈姵赝嵌鄠€電芯串聯或并聯在一起的,一個電芯出了問題,難免會波及其他相鄰電芯,從而引發事故。我們倡導全電芯檢測,但是逐個電芯檢測成本高,因此業內對此意見并不統一?!敝鞆娬f。多位受訪業內人士告訴記者,由于每家儲能企業的成本控制能力不同,再加上目前在大規模電化學儲能領域,檢測和安全標準體系仍不健全,一些儲能電池系統的安全性水平仍難準確評估。提升大規模鋰電池儲能安全水平,需要全行業共同努力。

                作者: 張健 詳情
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                寧德時代天量定增審核通過,鋰電行業進入“軍備賽”

                文/羊城晚報全媒體記者 李志文 實習生 張田近日,萬億市值的鋰電池巨頭寧德時代(300750)傳出了好消息。深交所官網顯示,寧德時代向特定對象發行證券事項已于1月12日獲審核通過,預計融資450億元,目前尚未提交注冊,且本次向特定對象發行股票事項尚需獲得中國證監會作出同意注冊的決定后方可實施。據了解,寧德時代定增所得的資金將用于新的鋰電池生產基地建設、儲能鋰電池研發生產以及先進技術研發與應用項目等。1月17日,寧德時代收報606.85元,大漲5.1%,目前市值為1.4萬億元。一年內兩次融資,深交所問詢“過度融資”寧德時代此次巨額融資可謂一波三折。去年8月12日,寧德時代披露定增方案,擬募集資金總額不超過582億元。去年9月30日,深交所深夜發函,問詢是否有“產能消化風險”,質疑寧德時代過度融資。對于深交所的問詢函,寧德時代回應稱,不存在產能消化風險,市場需求遠大于公司目前產能。不過,寧德時代還是在隨后調整了定增預案,將計劃募集資金總額從不超過582億元下調至不超過450億元。公告披露,寧德時代本次融資將用于福鼎時代、瑞慶、江蘇、蕉城鋰電池生產基地建設和技術研發項目,預計鋰電池產能增加135GWh。相較原本的定增方案,減少補充流動資金93億和對寧德時代湖西鋰離子電池擴建項目(二期)的募資。記者梳理寧德時代多次籌資情況發現,其融資金額不僅數額巨大,而且動作頻繁。2018年6月,寧德時代首發上市募資53.52億元;2018年和2019年9月,又通過限制性股票激勵計劃分別募資7.9億元和5億元;2020年7月,非公開發行股票募資196.18億元。由此,資本市場紛紛感嘆電池行業吸金能力的強大。艾媒咨詢CEO兼首席分析師張毅分析,寧德時代這樣巨額增資是為了維持住高業績,支撐高市值。同時,“人才儲備、技術儲備、賽道儲備需要大量的資金,需要通過增加資金投入,提高行業競爭門檻?!睆堃阊a充道。電池行業拓張火熱,資本入場需謹慎鋰電池行業普遍增資,進入“軍備賽”。除了龍頭企業寧德時代,2021年1月,比亞迪成功完成1.33億股新H股配售,中航鋰電在2020年10月開啟近60億元的戰略融資。據中國汽車動力電池產業創新聯盟的數據顯示,2021年7月,國內動力電池企業裝車量前5名分別為:寧德時代(50.10%)、比亞迪(16.80%)、中航鋰電(6.80%)、國軒高科(5.50%)、億緯鋰能(2.50%)。據中商產業研究院數據,我國鋰電池行業市場規模2021年為2088億元,隨著國家節能減排的政策推廣落實,資本持續看好鋰電池市場,寧德時代背后,招銀資本、高瓴資本、鴻商資本斥資入場,比亞迪也公告稱,H股配售吸引了眾多長線、主權基金參與。但同時,張毅也提醒,要謹防過度投資產生行業泡沫。不同于茅臺,電池行業不具有稀缺性,高市值主要依賴的是業績增長情況。因此,投資者的投資決策仍需謹慎。相較于行業競爭者,寧德時代護城河并不深。據國外媒體報道,市場研究公司SNE Research的數據顯示,2021年1月至5月,寧德時代在全球動力電池領域市占率達到30.10%,排名第二的LG新能源緊隨其后占比23.10%。LG新能源為特斯拉 Model Y、大眾ID.3和 D.4、福特野馬Mach-E 等車型提供電池。LG新能源預計于1月27日掛牌上市,目前已開始接受投資者認購,計劃最高募集108億美元(約合685.47億元人民幣)。完成發售后,LG新能源隱含市值可能高達590億美元(約合3744.67億元人民幣)另外,電池行業從產品創新到投產商用成本較高,研發投入能否帶來盈利尚未可知。深交所對寧德時代的問詢函中,也對固態電池、鈉離子電池、氫燃料電池等產品科技創新對公司生產經營及產能擴張帶來的影響進行問詢。寧德時代回應稱,目前氫燃料電池成本高昂,商業化仍需較長時間。

                作者: 記者 李志文 實習生 張田 詳情
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                1.4萬余噸廢舊鉛蓄電池的威力有多大?

                在一年多的時間里,沈某等人共非法處置1.4萬余噸廢舊鉛蓄電池,造成鹽河水質嚴重污染。從2017年獲悉案件線索,到2021年斬斷犯罪鏈條,江蘇省淮安市清江浦區檢察院生態檢察辦案團隊歷時三年半,將一起刑事附帶民事公益訴訟案辦成了部門上下聯動的精品案。當下,電動車已經成為人們出行的重要代步工具,它使用的是平均壽命約為兩年的鉛蓄電池,兩年后,很少會有人留意這些廢舊電池去了哪里,但在“有心人”眼中,這些“廢品”卻是價值驚人的寶貝。從2017年獲悉案件線索,到2021年斬斷犯罪鏈條,江蘇省淮安市清江浦區檢察院生態檢察辦案團隊歷時三年半,將一起刑事附帶民事公益訴訟案辦成了部門上下聯動的精品案,引發社會各界廣泛關注。七旬老人主動“自首”2017年夏,住在淮安鹽河邊的不少村民反映,空氣中總有刺鼻的酸臭味,水面上還經常出現來歷不明的黑色物體,鹽河的水質被嚴重污染。了解到這一情況后,淮安市清江浦區檢察院作為淮安市環境資源類案件集中管轄院,立即派出生態檢察辦案團隊,提前介入案件,與公安機關一同調查核實污染源。最終,在一個隱蔽于偏遠鄉下的破舊工廠里,查獲了一個緊鄰鹽河的無證拆解廢舊鉛蓄電池的小作坊,廠房有兩個籃球場那么大,里面堆滿了大大小小的電池和被拆解下來的零部件,地面流淌著黑褐色的酸臭液體。正當公安機關和檢察機關準備調查幕后黑手時,一名姓曹的七旬老人主動前來投案。這不禁令人疑惑:“70多歲的外地老人,為什么不在家頤養天年,而要大老遠跑到這里干違法的事?”職業敏感引起了辦案團隊的警覺,這里面可能另有隱情。辦案團隊通過引導公安機關偵查發現,老曹是來頂包的,真正的幕后黑手是沈某、侯某以及老曹的兒子曹某。原來,曾靠倒賣廢舊鉛蓄電池發家的沈某,無意間向侯某吐槽倒賣電池的生意越來越難做,侯某便給沈某支招——“如果把電池里面的鉛煉出來,一噸能賣到一兩萬元,要比倒賣電池賺得多!”考察了侯某在山東投資的廠子后,沈某、侯某、曹某三人一拍即合,在淮安市淮陰區合伙干起了廢舊鉛蓄電池回收、拆解、冶煉、售賣的勾當。其中,沈某負責廢舊鉛蓄電池的收購以及各生產現場的管理,侯某負責聯系從山東運送鉛錠煉制爐,提供部分生產原料,曹某負責對外銷售成品鉛錠。很快,沈某等人就找來會計、現場負責人、工人、駕駛員等20余人,分別從事記賬、稱重、拆解、運輸等工作。落網主犯拒不交代檢察官經實地走訪了解到,小作坊的工人都是從外地過來掙“快錢”的,流動頻繁。在沒有防護的環境中工作,不到一個星期,他們體內的血鉛含量就能達到鉛中毒標準的3倍。而在現場,電池拆解、冶煉過程中產生的液體被隨意傾倒在地上,隔著老遠就能聞到酸臭味,被腐蝕的土地寸草不生,旁邊不到100米就是水源地。2017年11月,沈某等14人被檢察機關批準逮捕。要想依法打擊犯罪,當務之急是查清楚沈某等人到底處置了多少廢舊鉛蓄電池。然而,在檢察官依法對沈某進行訊問時,沈某卻拒不交代犯罪事實。主要犯罪嫌疑人拒絕交代、廢舊鉛蓄電池來源不明、煉出的鉛錠又不知去向……正面出擊受到阻礙,辦案團隊決定從側面分頭突破,一方面引導公安機關對犯罪嫌疑人的住所、手機、電腦等展開排查;另一方面以小作坊為切入點,反復勘查現場、走訪調查。由于沈某先后在多個鄉鎮設置了7個隱蔽窩點,案件調查難度大。檢察官們走訪現場近20次,引導公安機關補充收集證據近千頁,最終從倉庫保管員的記賬本、合伙人侯某家中搜查出的資產負債表以及幾名會計的微信聊天記錄中,找到了與電池重量有關的關鍵證據。經過辦案團隊分工配合,將不同賬目錄入表格,交叉比對時間有無重合,剔除重復數據,最終查明,在一年多的時間里,沈某等人共非法處置1.4萬余噸廢舊鉛蓄電池,對外輸送出價值近億元的鉛錠。經評估,涉案幾個區域生態環境的修復費用近2000萬元。2019年9月,清江浦區檢察院對沈某等14人以涉嫌污染環境罪提起刑事附帶民事公益訴訟。沈某等14人被法院分別判處六年至一年六個月不等有期徒刑,連帶賠償生態修復費用等1800萬余元?!吧蚰车热宋廴经h境案件是近年來淮安市檢察機關在依法履職,深入打好污染防治攻堅戰,保護綠水青山方面的一個成功典范?!庇^摩案件庭審后,全國人大代表、江蘇沙鋼集團淮鋼特鋼股份有限公司軋鋼廠三軋車間主任楊庚豹這樣評價。斬斷遍布多省市的犯罪鏈條“沈某的拆解、冶煉團伙只是利益鏈條中的一環,其上游有電池供貨商,下游有鉛錠鉛灰收購者、工人、會計、倉庫管理員等?!鞭k案團隊負責人、該院副檢察長張超運介紹。對此,辦案團隊推動公安機關繼續倒查,隨著關聯案件越挖越深,案件事實也愈發令人觸目驚心,這個犯罪鏈條的“足跡”竟然遍布了全國10多個省市。辦案中,辦案團隊成員按照廢舊鉛蓄電池的來源、非法處置過程、鉛錠鉛灰和拆解物去向三條脈絡,分別梳理各行為人的犯意、聯絡和分工。經多次公檢法會商和檢察官聯席會議,統一司法辦案尺度,準確認定行為性質。對明知他人用于廢舊鉛蓄電池拆解冶煉的電池回收、拆解物處置等人以污染環境罪提起公訴,對鉛錠鉛灰收購者則以掩飾、隱瞞犯罪所得罪追究刑事責任。2021年3月29日,涉案的最后一名被告人被判處刑罰。至此,歷經三年半,這條非法回收、拆解、冶煉、銷售犯罪鏈條上的68名不法分子,全部得到了法律嚴懲。至于小作坊里的那些工人,他們既是違法者,同時也是受害者。經過考慮,檢察機關僅對有管理職責的少數人提起公訴,對那些沒有實際參與投資、管理、分成的大多數人,在進行集中普法訓誡后,不再追究刑事責任。此外,辦案團隊還撰寫了案件專項報告,得到淮安市委的高度重視,并先后聯合環保、交通、公安等九部門對870家廢舊鉛蓄電池相關企業開展集中整治,凈化了行業風氣?!艾F在難聞的氣味沒有了,河水也干凈了,有時候還能看到魚咧!”再次來到鹽河邊,村民這樣告訴檢察官。

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                鉛酸蓄電池采用哪種方式充電

                鉛酸蓄電池常見的充電方式有恒流充電、恒壓充電、浮充電、過充電等幾種。充電時一般分為兩個階段進行;第一個階段看鉛酸蓄電池容量設定,容量大一些的充電電流可以選擇大一點的,例如60~100Ah蓄電池可以選擇充電電流為夏季一般用10A充電電流;其他季節用15A充電電流,充電6~10h左右。當鉛酸蓄電池電壓升到最大值(即6V蓄電池升至7.5V,12V蓄電池升至15V,24V蓄電池升至為30V)時,第一階段充電結束。第二階段以第一階段充電電流的1/2繼續充電3~5h,使蓄電池升至(6V升至7.8V,12V電壓升至15.5V,24V電壓升至為30V)即可。當蓄電池充足電時,蓄電池電壓上升至額定值,電解液密度不再變化,極板周圍有劇烈的氣泡冒出。蓄電池充電注意事項如下a.嚴格按規范要求操作。b.當電解液溫度超過40℃時,應降低充電電流;當溫度上升至50℃時應停止充電,并采取人工冷卻。c.充電時一定要將加液蓋打開,充電后要過一段時間再蓋蓋,以剩于氣體從蓄電池中逸出。d.充電電路中各接頭要接牢。正確放電。當蓄電池充足電時,即可放電。正確掌握放電深度是保證蓄電池良好工作狀態、延長使用壽命的關鍵。因此,在放電過程中,應定時檢查放電電壓、電流,電解液密度、液溫等數據,分析和確定放電深度,并適時充電。蓄電池的放電容量隨著放電電流的增大而急劇減少。若在10h放電率時蓄電池的容量為100%,則在3h放電率時蓄電池的容量減少為75%。因此,不同用途的蓄電池使用不同的放電率(放電電流)。當蓄電池整體電壓降至2.1V,電解液密度降至1.18g/cm時,應停止放電,以防蓄電池深度放電造成損壞。再者,當發現蓄電池出現以下情況時,應對蓄電池進行過充電,以使其恢復正常使用:a.24V蓄電池放電至電壓為21V以下;b.放電終了后停放1~2晝夜未及時充電;c.電解液混有雜質;d.極板硫化。過充電的方法是,正常充電終了后,改用10h放電率的一半電流繼續充電,在電壓和電解液密度均為最大值時,每小時觀察一次電壓和電解液密度。若連續觀察4次均無變化,而極板周圍冒氣泡劇烈,即可停止過充電。在正常情況下,鉛酸蓄電池的維護、保存比鎘鎳蓄電池簡單得多,鉛酸蓄電池的使用壽命為8~10年,若使用維護不當,其壽命大打折扣。鉛酸蓄電池的正常參數為:電解液的密度為1.285g /cm 3(20℃),單個單格電壓為2.1V。使用和維護鉛酸蓄電池充要注意以下事項①接線應正確,連接要牢靠。為了防止扳手萬一搭鐵而造成蓄電池損壞,安裝時應先接負極,再接兩蓄電池間的連接線,最后接搭鐵線。拆下蓄電池時,則按相反順序進行。②每周檢查一次蓄電池各參數。電解液液面要始終高于極板10~15mm。發現電解液液面下降,要及時補充蒸餾水,切勿使被板露出液面,否則將損壞極板。電解液不夠時,只能加蒸餾水,嚴禁使用河水、井水、自來水,嚴禁加濃硫酸,否則會因電解液密度過大而損壞蓄電池。③要根據地區和氣溫變化,及時調整電解液密度。在氣溫較高的地區采用密度較小的電解液;寒冷地區則電解液密度宜大些,以防結冰。④平時應經常觀察蓄電池外殼是否破裂,安裝是否牢靠,接線是否緊固。及時清除蓄電池表面的污垢、油漬,擦去蓄電池蓋上的電解液,清除極樁和導線接頭上的氧化層,保持蓄電池表面清潔干燥。蓄電池表面太臟,會造成極間緩慢放電,損壞蓄電池。蓄電池極樁處應涂凡士林油保護,防止氧化及生銹。應擰緊加液孔蓋并疏通蓋上的通氣孔。⑤當單個蓄電池電壓低于1.8V或電解液密度低于1.15g/cm3時,不要再繼續使用,應及時充電。每次充電必須充足,防止欠充電。使用中應盡量增多充電機會,經常保持蓄電池在電量充足的狀態下工作。完全放電的蓄電池應在24h內充好電。

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                2021年中國鉛酸蓄電池行業發展現狀與供需情況分析

                自2003年開始在鉛酸蓄電池行業實施工業產品生產許可證制度以來,國家對于鉛酸蓄電池行業制造及回收出臺了一系列的環保政策、標準,環保和行業準入等政策的嚴格執行有利于鉛酸蓄電池行業集中和產業升級。目前隨著我國經濟增長方式的轉變,國家對鉛酸蓄電池行業的環保要求將日益提高。近年來,我國鉛酸蓄電池產量較為穩定,但隨著5G網絡建設的加速推進,鉛酸蓄電池劣勢逐漸顯現,在通信領域的需求將有所下降。多項政策頒布規范行業發展近年來,我國相繼頒布多項政策規范鉛酸蓄電池行業的發展,調整產業結構,淘汰落后產能企業,提高行業的準入門檻,加強對行業污染的整治力度。2017年以來,國家對中國鉛酸蓄電池行業政策制定,主要有兩條主線。一條主線針對廢鉛酸蓄電池的回收利用稅收政策的制定,制定的原因在于,傳統再生鉛企業稅收均在11%左右,而民間鉛回收企業稅收僅為2%-4%左右,甚至有個別企業,將新電池發票當做銷售舊電池的進項做了抵扣。上述現象不僅讓國家損失了稅收,還讓鉛酸蓄行業出現了“劣幣驅良幣”的現象。在這條主線下,《危險廢物經營許可證管理辦法(修訂草案》明確了,采用3%低稅率扶持政策,從稅收的角度合理控制國家廢鉛酸蓄電池回收稅源的規定,2019年1月所頒發的《鉛蓄電池生產企業集中收集和跨區域轉運制度試點工作方案》則進一步規范了鉛酸蓄電池的回收流程。另一條主線,是技術主線,體現在國家對鉛酸蓄電池標準的制定上—。2018年,主管部門發布《電池新國標》,明確了鉛酸蓄電池行業“輕量高能”技改方向,并將此作為推動電動自行車新國標的一個輔助管理手段。隨后,《電動助力車用閥控式鉛酸蓄電池》發布,明確了鉛酸蓄電池行業“輕量高能”技改方向,并將此作為推動電動自行車新國標的一個輔助管理手段。行業發展形勢嚴峻,而且從目前部分前線電動自行車經銷商的反饋可以預知,未來的相關管控將更為嚴格,行業環境也將更為嚴酷。近年來鉛酸蓄電池產量較為穩定近年來,我國鉛酸蓄電池產量較為穩定,均維持在20000萬千伏安時以上。根據中國輕工業信息中心公布的數據顯示,2019年我國鉛酸蓄電池產量為202489萬千伏安時,同比增長4%,2020年,我國鉛酸蓄電池產量為22736萬千伏安時,同比增長12.28%。從結構上看,國內鉛酸蓄電池產量主要集中于浙江、湖北和河北,這三個地方的鉛酸蓄電池產量約占全國總產量的55%;此外,江蘇、安徽、廣東三地的鉛酸蓄電池產量占比均超過5%,其余地區鉛酸蓄電池產量均小于5%。國內鉛酸蓄電池產量最高的省份是浙江省,占全國鉛酸蓄電池總產量的30%;其次是湖北省,占比為13%;河北省的產量位居第三,占比為12%。通信領域鉛酸蓄電池需求將下降通信領域用鉛酸蓄電池是通信網絡中的關鍵基礎設施,主要用于通信交換局、基站供電的直流系統等。2019年被認為是5G發展元年,主流運營商紛紛加速5G網絡部署。2020年以來,我國政府密集部署5G等新基建項目,國內將領先全球,迅速推進5G網絡建設,2020年1月26日,工信部發布數據,2020年全年我國新開通5G基站超60萬個。同時,這也對基站用電池提出更高要求,鉛酸蓄電池劣勢逐步顯現,各運營商開始紛紛轉向鋰電池。與4G基站采用的鉛酸蓄電池相較,磷酸鐵鋰電池在安全性、循環壽命、快速充放等方面具備明顯優勢,可減少對市電增容改造的依賴,降低網絡建設和運營成本,是目前最適合國內5G基站儲能電池的技術路線。業內人士指出,通信基站后備電源電池由磷酸鐵鋰電池逐步替代鉛酸蓄電池是大勢所趨。從技術層面分析,磷酸鐵鋰電池循環壽命長、充放電速度快、耐高溫性能強,能為5G基站降低運行成本、提升運行效率。一般鉛酸蓄電池循環壽命為3-5年,充放電次數為500-600次,而磷酸鐵鋰電池循環壽命達10年以上,充放電次數為3000次以上,也就是說,在基站全生命周期內,如使用鉛酸蓄電池,需要更換電池,而磷酸鐵鋰電池則無需拆換。雖然現階段磷酸鐵鋰電池成本費用比鉛酸蓄電池高1-2倍,但在5000次循環系統使用壽命下,磷酸鐵鋰電池成本費用僅為鉛酸蓄電池的1/3。從長期運行經濟效益來看,磷酸鐵鋰電池使用成本更低。由于國家政策的大力支持,例如新國標引發電池“輕量化”,直接減少對鉛的用量。而鋰電梯次電池逐漸替代鉛蓄電池,2020年中國鐵塔將完全不使用鉛蓄電池。較早之前,中國移動通信集團有限公司也發布公告,計劃采購不超過25.08億元的通信用磷酸鐵鋰電池共計6.102億Ah(規格3.2V)。公開資料顯示,2020年,新建及改造的5G基站磷酸鐵鋰需求量約10GWh,未來磷酸鐵鋰電池市場需求仍將持續增加,鉛蓄電池需求量將繼續下降。一般國內通信基站電池的使用壽命為5年,按照一個基站配備2組48V400Ah鉛酸蓄電池計算,每個基站的需求為38.4Kvah。因此,前瞻測算,2020年,我國通信領域新增基站用鉛酸蓄電池需求規模進一步下降至2304萬千伏安時。注:由于統計局及相關行業協會僅統計每年鉛酸蓄電池的產量,前瞻根據國家統計局提供的鉛酸蓄電池的產量數據以及通信行業發展趨勢,對通信領域新增基站用鉛酸蓄電池的需求規模進行測算,此為測算數據。但是,盡管磷酸鐵鋰電池已在5G基站中廣泛應用,其應用技術也已達到現有5G基站備用電池標準,但想要實現磷酸鐵鋰電池在基站中的規?;瘧眠€有待時日?,F有鉛酸蓄電池還沒有全部退役,磷酸鐵鋰電池想要全部替換鉛酸蓄電池至少還需5-8年時間。此外,磷酸鐵鋰電池的回收技術門檻高、回收流程復雜、回收價值有限等問題也限制了磷酸鐵鋰電池的規?;l展,鉛酸蓄電池回收工藝成熟,且其回收流程簡單,具備一定的經濟性。所以,整體來看,鋰電化會在部分應用場景中成為趨勢,但在用電量大、安全性要求高的場合,鉛蓄電池仍有著不可替代的優勢,但隨著鋰電池技術、安全性的不斷提高,鋰電池對鉛酸蓄電池的替代將越來越明顯。整體來看,在通信領域,我國基站用鉛酸蓄電池需求規模將逐步下降,但要實現鋰電池對鉛酸蓄電池的完全替代,還需要一定的時間。

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                美國能源部發布的“儲能大挑戰”報告(三):鋰離子電池和鉛蓄電池

                中國儲能網訊:二.鋰離子電池技術鋰離子電池廣泛應用于固定儲能市場和交通運輸市場,它們也是消費電子產品中的主要電源。多家琛分析機構預計,鋰離子電池在未來10年內仍將占據儲能部署的大部分市場份額。儲能技術正在從鉛酸電池過渡到具有更長的循環壽命和工作壽命的電池,例如鋰離子電池。但是,鋰離子電池的易燃性是需要在系統工程設計進行改進的問題。而普魯士藍類鈉離子電池是另一種提供高功率和極長循環壽命的新型電池,可以滿足苛刻的直流應用性能要求。美國能源部為此為開發和生產這種電池的一家初創公司提供了資助。1.鋰離子電池市場鋰離子電池市場是增長最快的可充電電池市場。從2013年至2018年,鋰離子電池在所有市場的全球銷售額增長了一倍以上。交通運輸行業在鋰離子電池市場上占主導地位,也是增長最快的行業,各種汽車采用了60%的鋰離子電池。根據Avicenne公司發布的調查報告,全球鋰離子電池市場規模在2018年為400億美元,如圖9所示,這相當于在全球部署172GWh的電池儲能系統,到2019年增至195GWh。幾家分析機構預測未來十年的鋰離子市場發展趨勢。其基本假設以及分析中包括的市場取決于具體的來源。本節概述了這些分析和假設。圖9.全球鋰離子電池在未來10年在各種市場的應用圖10. 彭博社新能源財經公司對鋰離子電池在全球各地市場的部署預測圖11. Avicenne公司對鋰離子電池在全球各地市場的部署預測彭博社新能源財經公司(BNEF)和Avicenne公司預測了2030年全球所有市場的鋰離子電池部署情況,分別如圖10和11所示。彭博社新能源財經公司預測,鋰離子電池在全球消費類電子產品、固定儲能市場和運輸領域的應用將超過2TWh。Avicenne公司的預測涵蓋了以下兩種情況的市場以及其他市場(例如醫療設備和電動工具),而兩項研究中,都認為交通運輸行業將采用90%以上的鋰離子電池。彭博社新能源財經公司(BNEF)預計到2030年運輸行業采用的鋰離子電池容量將達到1.8TWh,而Avicenne公司預計到2030年運輸行業采用的鋰離子電池容量將達到0.7~1.0TWh。國際能源署(IEA)發布的《2020年全球電動汽車展望》報告只評估了交通運輸行業,并按國家和地區預測了混合動力和插電式混合動力電動汽車(xEV)的銷量。評估的第一種情況是“既定政策,并基于當前的目標、計劃和政策措施。此方案包括各國實現的混合動力和插電式混合動力電動汽車(xEV)部署目標、燃油車輛淘汰計劃、購買激勵措施,以及針對全球七個主要市場(美國、歐盟、中國、日本、加拿大、智利、印度)。還考慮了原始設備制造商發布的有關擴大混合動力和插電式混合動力電動汽車(xEV)車型范圍的計劃以及擴大其產量的計劃的公告。根據國際能源署(IEA)發布的STEPS方案,到2030年,全球車輛所需的鋰離子電池容量為1.6TWh,這與彭博社新能源財經公司(BNEF)估計的1.8TWh相似。圖12和圖13分別按移動性細分和區域詳細說明了國際能源署(IEA)的STEPS方案。如圖12所示,輕型車輛是采用移動式鋰離子電池的最大類別。而中國擁有最大的移動鋰離子電池市場,如圖13所示。圖12.根據國際能源署(IEA)STEPS情景下預計的全球鋰離子電池部署量(按車輛類別:電動客車、輕型車輛、中型和重型車輛)圖13.根據國際能源署(IEA)STEPS情景下預計的全球鋰離子電池部署量(按地區)鋰離子電池容量是根據全球汽車銷售量(按類別)以及每種汽車的典型車載電池尺寸估算得出的。國際能源署(IEA)還評估了第二種方案“可持續發展方案”,該方案假設混合動力和插電式混合動力電動汽車(xEV)占據了全球輕、中、重型車輛和公共汽車的30%的汽車銷售份額。在這種情況下,到2030年可以增加多達3TWh的鋰離子電池容量。圖14比較了國際能源署(IEA)的這兩種情況。圖14. 根據國際能源署(IEA)STEPS情景下,在xEV行業中預計的全球年度鋰離子電池部署量盡管有許多其他預測,但歐洲電動汽車市場規模在2020年首次超過了中國,預計2020年將超過100萬輛電動汽車。這種增長與歐洲的持續政策和補貼有關,而中國則減少了其電動汽車補貼。例如,德國已設定了到2030年生產710萬輛電動汽車的目標,并為每輛新型電動汽車和混合動力汽車提供最高9000歐元的補貼。德國還將在電池的研究和生產上投資超過15億歐元,計劃到2025年開始擴大生產規模。為了支持電動汽車市場的快速擴展,許多廠商都在投資電動汽車充電基礎設施。全球電動汽車充電端口目前超過了100萬個,這是過去三年總和的兩倍。歐洲是電動汽車市場擴張的領頭羊,其電動汽車充電基礎設施在2017年至2020年之間增長了五倍。在同一時期,中國增長了158%,美國的增長了65%。而在氫燃料電池汽車方面進行了大量投資的日本只增長了30%。與交通運輸行業的增長相比,固定儲能增長比較平緩。這通常是因為可再生能源通常是成本最低的發電來源,但是需要存儲其電力以減緩可變性。而美國是全球固定儲能部署的領導者。例如,在太陽能發電設施替代裝機容量為9GW的天然氣發電設施之后,加州電網估計需要部署裝機容量為12GW的儲能系統進行平衡。到目前為止,加州公用事業委員會已批準了裝機容量總計為5.1GW的電池儲能系統,計劃到2022年完成部署。2.鋰離子電池的制造圖15.全球鋰離子電池生產區域如圖15所示,全球鋰離子電池制造的大部分都在中國、美國、亞洲其他國家和歐洲各國。如今,中國以將近全球電池產能80%(電池容量為525GWh)占據市場主導地位。此外,到2025年電池產能將達到1400GWh,其市場占有率超過60%(圖16)。相比之下,美國落基山研究所預計2023年全球鋰離子電池的生產能力為1300GWh,其中一半在中國。圖16.  計劃建設(藍色)或在建(紅色)的鋰離子電池制造工廠生產能力美國是全球第二大電池生產國,其電池生產能力為當前全球電池生產容量的8%,這主要歸功于內華達州運營的特斯拉和機松下公司合資的電池工廠。而如今美國正在建設更多的電池生產工廠,而憑借積極的新法規和政府支持的融資,歐洲的電池制造業有望顯著增長。盡管當今中國在電池制造業中已經確立主導地位,但由交通運輸行業推動的增長可能會改變未來的全球足跡。歐洲為在本地和區域性增長制定了強有力的政策和激勵措施。歐洲電池聯盟預測,到2025年,歐洲的電池制造行業規??赡苓_到2500億歐元。目前,計劃在法國的杜文市和德國的凱撒斯勞滕建設兩個大型生產工廠,這些工廠可以為100萬輛電動汽車生產電池。法國和德國在電池生產的投資分別為15億歐元和35億歐元。圖17和圖18總結了鋰離子電池的四個主要部分的整體制造能力:陽極、陰極、電解質鹽和電解質溶液。目前,鋰離子陽極主要由石墨組成,并主要由五個國家生產:中國、日本、美國、韓國和印度,分別占到全球產量的76%、13%、6%、4%和1%。鋰離子陰極在9個國家和地區生產,其組成隨著新的低鈷化學技術的發展而變化。超過一半(58%)在中國制造,其次是日本和韓國,它們分別占近17%。美國生產的陰極不到全球的1%。中國制造占多數。圖17.全球鋰離子電池組件制造分布電池和原料(例如金屬)的供應和精煉以及各種鋰離子化學物質的分配是鋰離子市場上的重要考慮因素,但不在本文檔的范圍之內。3.鋰離子電池研發美國能源部車輛技術辦公室已經確定了xEV電池(以及12V起停動力電池)的商業化所面臨的主要挑戰:成本、性能、壽命、耐受性、回收利用和可持續性。針對這些改進的關鍵研究領域包括:?快速充電能力?硅陽極?高能的低鈷陰極?高壓陰極?高壓電解液?鋰金屬陽極?固態電池?電池回收。圖18提供了xEV鋰離子電池的成本和技術發展趨勢。圖19概述了候選電池技術及其滿足美國能源部(DOE)成本目標的可能能力。由于不同電池技術的差異很大,電池研究還包括多個活動的重點是解決整個電池供應鏈中的高成本領域。圖18.電動汽車鋰離子電池的成本和技術趨勢圖19.未來各種電池技術成本降低的潛力三、鉛酸電池鉛酸電池如今已經廣泛應用在交通運輸和固定儲能市場用,主要為所有類型的公路和越野車輛提供SLI服務。此外,鉛酸電池大量應用在工業部門,其中包括電信行業備份電源、UPS和數據中心以及叉車。如今,用于電網相關儲能系統的應用量相對較少。1.鉛酸電池市場2013~2018年,全球鉛酸電池年銷售額增長了20%以上,達到370億美元。目前,鉛酸電池占到所有可充電電池市場的70%以上;鉛酸電池銷售額的75%來自汽車SLI領域。江森自控公司以233億美元的銷售在汽車行業占主導地位。而Enersys公司以142億美元的銷售額在工業行業中領先。圖20和圖21分別以應用場合和行業銷售額(10億美元)與儲能容量(GWh)的比例展現當前的全球鉛酸電池市場情況。圖20.按應用劃分的2018年全球鉛酸電池部署量(%GWh)圖21.按公司劃分的2018年鉛酸電池銷售量Pillot 公司預測,到2030年,鉛酸電池需求將以5%的年增長率增長(如圖22所示)。盡管鉛酸電池目前是固定和運輸應用(對于SLI)中最常見的電池,但預計到2025年它們的儲能容量(GWh)仍將領先,但可能會滯后于銷售額。希望在2020年及以后,輕度混合動力和啟?;旌蟿恿ζ噷⒊蔀楦呒夈U酸電池的增長領域。圖22.預計全球所有市場的鉛酸蓄電池需求預計到2025年,新車的銷售量將使鉛酸電池需求可能小幅增長,屆時其增長將趨于平穩(如圖23所示)。由于更換電池的時間比較頻繁(最短的工作壽命為3年),盡管中型和重型車輛的電池規模更大,但由于它們在總銷量中的顯著優勢,所有SLI應用(GWh)中有70%以上都來自輕型車輛(如圖24所示)。圖23.彭博社新能源財經公司預計各地汽車銷量中鉛酸電池產能的增長圖24.按類別劃分的汽車銷量預計鉛酸電池產能增加量用于混合動力汽車起停(12V)的鉛酸電池是鉛酸電池市場潛在的增長領域。微型混合動力汽車比傳統汽車節省5%的燃料,其價格比全混合動力電動汽車便宜10倍。如圖25和26所示,2017年是固定儲能市場鉛酸電池快速增長的元年。圖25表明,其增長主要是由中國的強勁市場需求推動的,歐洲也有一些增長,而美國的增長則很少。圖26詳細說明了應用領域細分情況。在2017年之前,固定市場主要是與電網相關的應用,此外工業用途也推動了爆炸性增長。鉛酸電池行業廠商認為,基于技術進步和市場發展,鉛酸電池在未來的固定式儲能市場中仍然具有巨大的商機,其中包括:·投資于電池雙極設計以增加能量密度,并降低成本?!び脩魝葍δ芎推渌麑Π踩陵P重要的應用?!る娦判袠I將在發展中國家發展,并用于5G技術的部署。圖25全球鉛酸電池市場增長主要是由中國的強勁需求推動(2008年~2020年)圖26  鉛酸電池在各種領域的應用(2008年~2020年)2.鉛酸電池在美國的生產在美國,鉛酸電池行業的年產值為263億美元。它們在美國國內生產,并且99%被回收。鉛酸電池在美國18個州生產。此外,美國有10個州有電池回收設施,有9個州擁有技術開發設施,還有10個州的公司為鉛酸工業提供原材料(例如石墨)或設備。鉛酸電池行業已經在美國38個州創造了近25,000個工作崗位(制造?;厥?、運輸、分配和采礦)。圖27和28分別顯示了美國電池制造設施分布和創造的就業機會。圖27.美國鉛酸電池行業及相關產業分布圖28美國各州與鉛酸電池行業相關的工作分布

                作者: 劉伯洵編譯 詳情
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                圣陽電源相繼中標中國移動、中國電信兩大運營商鉛蓄電池集中采購項目

                2020年12月3日,中國移動公示了2020至2021年度Ⅰ類鉛酸蓄電池產品集中采購項目中標結果,圣陽電源順利中標,獲得約33.8萬KVAh份額。12月17日,中國電信公布了普通型閥控式密封鉛酸蓄電池(2020年)集中采購項目中標結果,圣陽電源再次順利中標,獲得約30萬KVAh份額。至此,2020年兩大通信運營商鉛蓄電池重要收關招標項目中,圣陽電源均獲得客戶高度認可,成功中標。圣陽電源將持續為客戶提供優質產品和滿意的服務,不斷提升運營商服務質量,保持客戶持續滿意。圣陽電源作為國內通信市場備用電源領域的主流供應商,是國內成立時間最早的專業電源制造企業之一,有幸見證并深入參與了國內通信行業的快速發展,并隨著國內通信行業及運營商的發展而不斷壯大。近年來針對運營商不同工況的不同備電需求,公司依托于30年的行業經驗與技術積累,以國家級企業技術中心、博士后科研工作站、CNAS實驗室等技術平臺為支撐,持續推進技術創新和產品進步,為客戶提供更適合實際需求的一體化電源產品解決方案。公司具備覆蓋全國的、優良的銷售服務網絡,持續提供優質的售前、售中、售后等全過程、全方位的7*24小時的技術服務支持。公司以最具性價比的產品和優質的服務踐行“關鍵時刻、值得信賴”的企業理念,本次集采結果也是運營商客戶對圣陽電源的又一次高度認可!圣陽電源作為國內領先的綠色能源供應商,秉承“以客戶為中心、為客戶創造價值”的經營宗旨,以變革創新為動力,面向海內外市場,向客戶提供儲能、備用、動力、系統集成電源產品和定制化解決方案,是行業內唯一榮獲 “中國出口質量安全示范企業”稱號的企業。即將到來的十四五,在“新基建”背景下,圣陽電源以專業化、智能化為方向,夯實產業能力,為通信運營商提供更加安全可靠的產品和電源解決方案,助力新基建建設,為建設數字中國貢獻力量!

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                南都電源預中標中國電信鉛酸蓄電池集采項目

                今日,中國電信發布普通型閥控式密封鉛酸蓄電池(2020年)集中采購項目中標候選人公示,南都電源為第一中標候選人,投標報價(價稅合計)9.46億元,公示期為2020年12月18日至21日。(證券時報)

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                電池技術路線競爭激烈 磷酸鐵鋰直面挑戰

                磷酸鐵鋰憑借性價比優勢在2021年大放異彩,但能否持續被市場接受還存在諸多變數。這款材料本身的生命力如何,直接關系到投建產能是否有需求承接,也牽連著領域內生產商的前景。磷酸鐵鋰最大的競爭對手還是具備能量密度優勢的三元。在成本方面,兩種材料同樣需要用到鋰資源,但三元采用的鎳、鈷比磷酸鐵鋰的磷、鐵更加昂貴,因此成本更高。鑫欏鋰電最新市場價顯示,三元電芯價格為820元/KWh,而磷酸鐵鋰價格為690元/KWh,這意味著一輛50度電的車采用三元方案成本將高出6500元。在國產特斯拉Model 3、ModelY,五菱宏光MINI EV等爆款車的帶動下,磷酸鐵鋰電池裝機量在2021年反超三元。中國汽車動力電池產業創新聯盟數據顯示,2021年國內動力電池裝車量累計154.5GWh,其中磷酸鐵鋰電池裝車量79.8GWh,占比51.7%,同比增速227.4%,是三元電池增速的4倍。不過,主打性價比的磷酸鐵鋰經不起長期的價格上漲。李積剛表示,在目前磷酸鐵鋰的價格下,動力電池市場的接受程度處在臨界狀態,下游為了爭奪市場份額還愿意暫時犧牲利潤,目前價格儲能鋰電沒有未來,而在消費電子市場,“很多廠家從去年十月就陸續停產,躺平不干了”。華北地區一位電池材料廠內部人士告訴記者, 2022年隨著印尼的鎳礦逐漸有產出,非洲的鈷礦陸續恢復,鎳、鈷的價格還會逐漸回歸,高鎳三元材料的價格競爭優勢會慢慢體現出來。在能量密度方面,比亞迪刀片電池、寧德時代CTP(Cell to Pack)等技術在電池結構上優化,去掉模組等環節從而提升電池包的體積利用率。但從材料本身的性能來看,李積剛認為磷酸鐵鋰能量密度已經貼近天花板,提升空間不大。在電動車對續航里程和智能化功能的追求下,磷酸鐵鋰或許力不從心。當磷酸鐵鋰的天花板顯現,性價比優勢不再,其他技術路線會迎來機會。李梁表示,目前錳酸鋰電池正在慢慢被業內青睞。制備一噸錳酸鋰需要0.22噸碳酸鋰,比磷酸鐵鋰少0.03噸,在當前碳酸鋰價格高達47萬元/噸的情況下,單這一項的成本就能下降1.4萬,目前最貴的錳酸鋰也就9萬元一噸;再加上錳酸鋰現在已經基本解決了錳溶出問題,在壽命、平臺電壓、能量密度方面都得到大幅提升,已經具備與磷酸鐵鋰一較高下的實力。在儲能領域,磷酸鐵鋰將迎來與鈉離子電池的正面交鋒。鈉離子電池得益于資源豐富度而具有成本優勢,且具備更好的低溫和快充性能,能夠適應高寒地帶。寧德時代在去年7月發布第一款鈉離子電池,并稱電池單體能量密度可達160Wh/公斤,指標接近磷酸鐵鋰電池。下一代鈉電池能量密度可達到200Wh/公斤。目前鈉離子電池尚未產業化,但多位業內人士表示當前畸高的鋰價將刺激鈉電池加快替代進程。大規模商用已經不再遙遠,寧德時代計劃在2022年投產一條鈉離子電池產線,并在2023年基本建成產業鏈。與此同時,磷酸鐵鋰也在通過材料工藝實現自我革新。升級方向之一包括磷酸錳鐵鋰,李積剛介紹稱,磷酸錳鐵鋰相比磷酸鐵鋰能量密度提升20%,整體成本下降10%,目前在二輪電動車等小電動領域已逐漸上量;錳鐵鋰復合30%三元材料后能量密度提高30%,已小批量應用到乘用車。寧德時代則在磷酸錳鐵鋰的基礎上加入其他金屬,公司在近期投資者交流中透露,新產品M3P即將推出,被稱為“磷酸鹽系的三元”,成本較三元下降。來源:證券時報  記者:毛可馨 葉玲珍

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                碳酸鋰40天大漲四成 動力電池需求暴增 鋰鹽價格飛漲

                進入2022年后,碳酸鋰價格不斷跳漲,可以說是一天一個價。上海鋼聯發布的數據顯示,2月9日,部分鋰電材料報價再度上漲,電解鈷漲5800元/噸;碳酸鋰漲10000元/噸,均價報39萬元/噸;氫氧化鋰漲10000元/噸;正極方面,錳酸鋰漲7500元/噸至8500元/噸。對此,上海鋼聯新能源事業部鋰分析師曲音飛向《證券日報》記者表示,截至2月9日,電池碳酸鋰市場均價為39萬元/噸,較今年年初上漲34.48%,工業級碳酸鋰市場均價為37.75萬元/噸,較今年年初上漲39.81%。企業有企業的銷售策略,在市場供不應求的狀態下,企業多按計劃進行出貨,生產企業尚有庫存位于低位,多為自身“警戒庫存”。湘財證券研究報告還表示,新能源汽車銷售火爆帶動需求激增,而鋰礦供給剛性,受益于供需矛盾下產品價格飛漲。鋰巨頭加速布局鋰礦受困于鋰資源瓶頸,鋰巨頭不得不加速布局鋰礦。2月8日晚間,A股鋰巨頭贛鋒鋰業發布公告稱,公司及GFL International Co.,Limitied(以下簡稱“贛鋒國際”)與Process Minerals International Pty Ltd(以下簡稱“PMI”)簽署了《合作協議》,約定由PMI向公司提供其在Mt Marion鋰輝石項目包銷的鋰輝石,并由公司加工為雙方約定的鋰化合物產品,且由公司負責銷售。目前,公司與PMI各持有澳大利亞Reed Industrial Minerals Pty Ltd(以下簡稱“RIM”)50%股權,RIM旗下MtMarion鋰輝石項目是目前全球最大的鋰輝石生產商之一。近日,公司接到RIM的通知,RIM的管理層正在考慮通過生產工藝優化以及開發接觸礦種的方式對Mt Marion鋰輝石項目的產能進行技改擴建,擴建項目初步預計將于2022年下半年投產,預計原產能規模將增加10%至15%,另外將新增加接觸礦種產能,預計將額外增加10%至15%產能規模。對此,曲音飛表示,贛鋒鋰業鎖定了Mt Marion 100%供應,產能的擴張對于其自身發展提供了保障,而不外售的資源無法改善市場供不應求的狀態。除了贛鋒鋰業,中礦資源也在2月8日晚間發布公告稱,擬收購津巴布韋Bikita鋰礦股權,交易作價高達1.8億美元。根據公告,Bikita鋰礦項目處于生產階段,主要產品為品位高、雜質低的技術級透鋰長石精礦和銫榴石精礦。標的公司選礦產能為70萬噸/年?!吧鲜泄緺帄Z鋰礦資源在短期內會對鋰礦石價格起到推動作用?!北狈焦I大學汽車產業創新研究中心研究員張翔對《證券日報》記者表示,但長期來看,隨著鋰礦資源陸續得到開發,市場需求逐步得到滿足,鋰礦石價格有望出現平穩回落。動力電池需求暴增去年以來,新能源汽車行業迎來爆發式增長,受益于此,動力電池需求可謂暴增。中國汽車動力電池產業創新聯盟發布數據顯示,2021年我國動力電池累計產量為219.7GWh,同比增長163.4%;銷量為186.0GWh,同比增長182.3%;裝車量為154.5GWh,同比增長142.8%。北京工業大學機械與材料工程學院教授朱遠志對《證券日報》記者表示,在新能源電池需求的推動下,鋰資源的需求持續上漲,且由于鋰屬于不可再生資源,后續隨著新能源車需求的持續釋放,預計鋰礦石價格仍將處于高位。對于今年的新能源汽車市場,業內人士預計仍將維持高景氣度發展。中信證券認為,新能源行業正在逐步從補貼驅動轉向市場驅動,新能源汽車成本下降將加速電動車普及,動力電池需求景氣有望提升。同時隨著能源結構轉型深化,儲能需求快速增長,電池儲能成本下行也有望加快鋰電池在儲能領域滲透率提升。在動力電池高景氣,儲能加速發展的背景下,看好鋰電材料需求擴張?!安还馐莾r格上漲的問題,”朱遠志還表示,鋰的不可再生性意味著當下新能源汽車還需要尋找新的可替代電池材料來源,且鋰屬于活性金屬,如何提高報廢鋰電池中鋰的回收率,做好循環經濟也是一個重要課題。

                作者: 李春蓮 李喬宇 詳情
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                鋰電池“痛點”深藏巨大商機

                隨著我國“雙碳”相關工作的推進,以及新能源汽車產銷量的飆升,2021年的鋰電池板塊“火了”。在鋰電池產業快速發展的同時,不時曝出的相關事故也引發人們的擔憂。未來,鋰電池儲能應如何在確保安全的前提下提升經濟性?業內人士指出,儲能安全是個系統工程,一些企業的相關技術嘗試已取得較大突破。鋰電池安全隱憂仍存藍牙耳機、電子煙、手機、筆記本電腦、送餐機器人、兩輪電動車、乘用車、儲能電站……這只是贛鋒鋰電科技股份有限公司產品清單上部分產品的應用范圍?!叭缃裨谟脩魝?,儲能‘鋰電池化’是一種趨勢。相比鉛酸、鎳氫電池,鋰電池環境兼容性強、污染較低、性價比較高,優勢突出,這也是鋰電池能快速普及的重要原因?!壁M鋒鋰電科技股份有限公司首席科學家許曉雄說。伴隨著鋰電池的迅速推廣,一些安全隱患也逐漸浮出水面,特別是在電動車、儲能電站等較大容量的鋰電池應用領域。2021年12月21日提請審議的全國人大常委會執法檢查組關于檢查消防法實施情況的報告指出,2021年1月至10月,全國發生電動自行車及其電池故障引發的火災共1.4萬余起,死亡41人,受傷157人。根據這份報告,電動自行車、新能源汽車、鋰電等儲能設備火災爆炸事故呈增長態勢。據中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會統計,在當前的國內電化學儲能市場,磷酸鐵鋰電池占比近90%,是主流技術路線,也是商業化進程最快的技術之一。記者調查了解到,單就安全性而言,磷酸鐵鋰電池技術在業內的口碑頗高。在電化學儲能領域,磷酸鐵鋰電池是現階段國內大規模儲能電站的首選?!傲姿徼F鋰的橄欖石結構中氧氣很難析出,鐵離子氧化能力不強,晶體中的P-O鍵穩固,在200至400攝氏度之間基本不發生分解,因此其熱穩定性和結構穩定性是目前所有正極材料中最高的?!敝袊瘜W與物理電源行業協會儲能應用分會秘書長劉勇說,在當前我國主流的鋰電池技術路線中,磷酸鐵鋰電池的安全穩定性高、循環壽命長、環境污染小、性價比高等優勢都比較明顯?!霸陔娀瘜W儲能領域,磷酸鐵鋰是比較靠譜的技術路徑。我們做的所有儲能項目都是用磷酸鐵鋰電池?!敝心苤腔勰茉纯萍迹ㄉ虾#┯邢薰究偨浝碇鞆娬f。儲能安全是系統工程然而,即便是在業內以高穩定性著稱的磷酸鐵鋰電池,也會發生內部短路故障,從而引發火災事故,鋰電池的安全性我們還能放心嗎?“從專業的角度來分析,電池內部發生短路的原因有很多種,比如,鋰電池本身可能在制造過程中有些小瑕疵,會形成短路;在使用過程中,出現了撞擊、過充或者過放,也可能導致短路?!焙眱|緯動力有限公司儲能銷售中心副總裁陳翔告訴記者?!安牧象w系的穩定不代表電池的絕對安全,磷酸鐵鋰納米級顆粒較小,采用碳包覆工藝,粘結劑對其納米顆粒的粘附力較差,因此在電池制備及充放電循環過程中,存在納米顆粒脫離造成電池內部微短路的可能性;此外,電池熱失控時,有機電解液燃燒也造成一定安全隱患?!眲⒂绿嵝??!皞鹘y的磷酸鐵鋰電池都是液態電解質電池,電池破損后,遇水與電解液反應后會生成劇毒的氟化氫,燃燒以后還會排放二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等,這些有毒氣體的危害可能比起火、爆炸本身更麻煩?!痹S曉雄告訴記者。廣州智光儲能科技有限公司董事長姜新宇等多位受訪業內人士則認為,應該理性看待鋰電池的安全性問題。即便是燃油車也有起火爆炸的風險,電化學儲能作為一種基于化學反應原理的技術,很難做到絕對安全,但這不一定影響人們的安全使用。關鍵是要將它的不穩定、不可控的安全風險降到足夠低,將事故影響控制在人們可接受的范圍內。開啟安全發展新藍海應如何最大程度降低技術的固有安全性隱患、提升鋰電池系統的整體安全水平呢?產業痛點背后往往也深藏巨大商機。記者調查了解到,為了解決傳統磷酸鐵鋰電池的安全問題,國內企業做了不少技術探索。其中,在鋰電池賽道內,一些企業用固態電解質逐步取代液態電解質的技術嘗試已取得較大突破。在工信部公示的《道路機動車輛生產企業及產品公告》(第351批)中,東風汽車申報的一款純電動轎車E70搭載了混合固液電解質鋰電池,由江西贛鋒鋰電科技股份有限公司供應?!霸诔擞密囶I域,從2022年開始,我們的混合固液電解質鋰電池將逐步進入市場?!痹S曉雄說,“事實上,不只在乘用車領域,現在我們的‘固態+’鋰電池技術正在向多個方向滲透,在手機電池、兩輪車電池、筆記本電腦電池、移動儲能電池等領域都有涉及?!痹谠S曉雄看來,安全是鋰電池產業發展的前提,亦是生命線。在守好這個生命線的前提下,動力鋰電池的目標就是要做高能量密度;儲能鋰電池就是要做到長循環壽命以實現降成本??紤]到這兩點,電化學儲能領域未來最有前途的技術路線應該是固態化技術嫁接的磷酸鐵鋰電池技術。除了電池技術本身之外,不少受訪業內人士認為,鋰電池儲能系統的優化和技術升級,也是確保安全性的重要方面,在這一領域,國內企業尚有較大提升空間?!昂芏嗳苏J為,在儲能系統里電池是最關鍵的;但在我們看來,用好電池同樣關鍵?!敝心苤腔勰茉纯萍迹ㄉ虾#┯邢薰究偨浝碇鞆娬f。在朱強看來,在對現有主流鋰電池技術路線有客觀理性認識的基礎上,更應該做好系統檢測和管控工作?!按笠幠δ茈姵赝嵌鄠€電芯串聯或并聯在一起的,一個電芯出了問題,難免會波及其他相鄰電芯,從而引發事故。我們倡導全電芯檢測,但是逐個電芯檢測成本高,因此業內對此意見并不統一?!敝鞆娬f。多位受訪業內人士告訴記者,由于每家儲能企業的成本控制能力不同,再加上目前在大規模電化學儲能領域,檢測和安全標準體系仍不健全,一些儲能電池系統的安全性水平仍難準確評估。提升大規模鋰電池儲能安全水平,需要全行業共同努力。

                作者: 張健 詳情
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                寧德時代天量定增審核通過,鋰電行業進入“軍備賽”

                文/羊城晚報全媒體記者 李志文 實習生 張田近日,萬億市值的鋰電池巨頭寧德時代(300750)傳出了好消息。深交所官網顯示,寧德時代向特定對象發行證券事項已于1月12日獲審核通過,預計融資450億元,目前尚未提交注冊,且本次向特定對象發行股票事項尚需獲得中國證監會作出同意注冊的決定后方可實施。據了解,寧德時代定增所得的資金將用于新的鋰電池生產基地建設、儲能鋰電池研發生產以及先進技術研發與應用項目等。1月17日,寧德時代收報606.85元,大漲5.1%,目前市值為1.4萬億元。一年內兩次融資,深交所問詢“過度融資”寧德時代此次巨額融資可謂一波三折。去年8月12日,寧德時代披露定增方案,擬募集資金總額不超過582億元。去年9月30日,深交所深夜發函,問詢是否有“產能消化風險”,質疑寧德時代過度融資。對于深交所的問詢函,寧德時代回應稱,不存在產能消化風險,市場需求遠大于公司目前產能。不過,寧德時代還是在隨后調整了定增預案,將計劃募集資金總額從不超過582億元下調至不超過450億元。公告披露,寧德時代本次融資將用于福鼎時代、瑞慶、江蘇、蕉城鋰電池生產基地建設和技術研發項目,預計鋰電池產能增加135GWh。相較原本的定增方案,減少補充流動資金93億和對寧德時代湖西鋰離子電池擴建項目(二期)的募資。記者梳理寧德時代多次籌資情況發現,其融資金額不僅數額巨大,而且動作頻繁。2018年6月,寧德時代首發上市募資53.52億元;2018年和2019年9月,又通過限制性股票激勵計劃分別募資7.9億元和5億元;2020年7月,非公開發行股票募資196.18億元。由此,資本市場紛紛感嘆電池行業吸金能力的強大。艾媒咨詢CEO兼首席分析師張毅分析,寧德時代這樣巨額增資是為了維持住高業績,支撐高市值。同時,“人才儲備、技術儲備、賽道儲備需要大量的資金,需要通過增加資金投入,提高行業競爭門檻?!睆堃阊a充道。電池行業拓張火熱,資本入場需謹慎鋰電池行業普遍增資,進入“軍備賽”。除了龍頭企業寧德時代,2021年1月,比亞迪成功完成1.33億股新H股配售,中航鋰電在2020年10月開啟近60億元的戰略融資。據中國汽車動力電池產業創新聯盟的數據顯示,2021年7月,國內動力電池企業裝車量前5名分別為:寧德時代(50.10%)、比亞迪(16.80%)、中航鋰電(6.80%)、國軒高科(5.50%)、億緯鋰能(2.50%)。據中商產業研究院數據,我國鋰電池行業市場規模2021年為2088億元,隨著國家節能減排的政策推廣落實,資本持續看好鋰電池市場,寧德時代背后,招銀資本、高瓴資本、鴻商資本斥資入場,比亞迪也公告稱,H股配售吸引了眾多長線、主權基金參與。但同時,張毅也提醒,要謹防過度投資產生行業泡沫。不同于茅臺,電池行業不具有稀缺性,高市值主要依賴的是業績增長情況。因此,投資者的投資決策仍需謹慎。相較于行業競爭者,寧德時代護城河并不深。據國外媒體報道,市場研究公司SNE Research的數據顯示,2021年1月至5月,寧德時代在全球動力電池領域市占率達到30.10%,排名第二的LG新能源緊隨其后占比23.10%。LG新能源為特斯拉 Model Y、大眾ID.3和 D.4、福特野馬Mach-E 等車型提供電池。LG新能源預計于1月27日掛牌上市,目前已開始接受投資者認購,計劃最高募集108億美元(約合685.47億元人民幣)。完成發售后,LG新能源隱含市值可能高達590億美元(約合3744.67億元人民幣)另外,電池行業從產品創新到投產商用成本較高,研發投入能否帶來盈利尚未可知。深交所對寧德時代的問詢函中,也對固態電池、鈉離子電池、氫燃料電池等產品科技創新對公司生產經營及產能擴張帶來的影響進行問詢。寧德時代回應稱,目前氫燃料電池成本高昂,商業化仍需較長時間。

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                多家鋰電上市公司忙擴產

                深交所官網顯示,寧德時代向特定對象發行證券事項已于1月12日獲審核通過,預計融資450億元,目前尚未提交注冊。寧德時代在公告中提到,本次向特定對象發行股票事項尚需獲得中國證監會作出同意注冊的決定后方可實施。巨額定增一波三折寧德時代本次定增一波三折。2021年8月12日晚,寧德時代披露定增方案,擬募集資金總額不超過582億元,主要用于擴產能,有望新增77GWh鋰離子電池年產能,以及年產能約30GWh的儲能電柜等。此外,寧德時代還將在新能源先進技術研發與應用項目上加大投入,推動鈉離子電池產業鏈關鍵材料等先進技術的研發與產業應用。正當資本市場感慨鋰電賽道龍頭的吸金能力時,2021年9月30日晚,寧德時代收到深交所關于此次定增的問詢函。截至2021年6月30日,寧德時代持有貨幣資金746.87億元。2021年1-6月,寧德時代經營活動產生的現金流量凈額為257.42億元。資料顯示,寧德時代2018年首發上市募資53.52億元。2020年7月,非公開發行股票募資196.18億元。2021年8月再度宣布募資,兩次定增時間間隔不過一年。2021年10月18日晚,寧德時代發布公告,回復深交所問詢函稱,公司不存在過度融資的情形,僅2020年以來公司擬新增投資的電池生產基地項目建設資金需求就達約1100億元。公司前次募集資金已基本使用完畢,未使用部分占比相對較低。不過,寧德時代隨后調整了定增預案,將計劃募集資金總額從不超過582億元下調至不超過450億元。鋰電產業大舉擴張近期,鋰電產業鏈大額定增募資案例頻現,包括恩捷股份的128億元、嘉元科技的49億元、星源材質的60億元等,募資主要用于擴大產能、新技術研發等,涉及鋰電正極、負極、電解液等多個環節。中國汽車工業協會日前指出,在一系列促進消費政策的驅動下,疊加新能源汽車性價比、市場認知度的進一步提升,2021年以來我國新能源汽車行業呈現爆發式增長。2021年,新能源汽車全年銷售完成352.1萬輛,同比增長1.6倍,連續7年位居全球第一;市場占有率達到13.4%,高于上年8個百分點。新能源汽車滲透率快速提升,大幅增加動力電池裝機需求。中國汽車動力電池產業創新聯盟數據顯示,2021年全年,我國動力電池裝車量累計154.5GWh,同比累計增長142.8%。其中三元電池裝車量累計74.3GWh,占總裝車量48.1%,同比累計增長91.3%;磷酸鐵鋰電池裝車量累計79.8GWh,占總裝車量51.7%,同比累計增長227.4%。東吳證券表示,寧德時代擴產提速,將引領行業擴產新周期。動力電池以及電動車行業龍頭均在用不同方式鎖定上下游資源。國開證券表示,全球新能源汽車滲透率提升是大勢所趨,動力電池企業存在較強的擴產意愿,持續利好鋰電設備行業。

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                鋰資源成必選項?剛剛,這家做電池出身的企業回應了

                2022年伊始,鋰電相關企業加快了對上游資源的布局。1月13日,有消息稱,智利將五份鋰開采合同中的兩份合同給了比亞迪智利公司和一家當地公司。比亞迪出價約6100萬美元,獲授8萬噸鋰產量配額。對此,比亞迪方面向《證券日報》記者證實了這一消息。瞄準鋰資源的不單單是比亞迪。1月12日晚間,億緯鋰能公告稱,以1.44億元競拍取得興華鋰鹽35.29%股權,另外以5601.58萬元受讓興華鋰鹽13.71%的股權,合計將直接持有興華鋰鹽49%的股權。對此,IPG中國首席經濟學家柏文喜在接受《證券日報》記者采訪時表示,新能源產業的發展推動了對鋰資源快速上升的需求,掌握鋰資源成為鋰電企業的戰略必選項,而比亞迪、億緯鋰能等鋰電相關企業加速布局上游資源就充分體現了這一點。比亞迪智利公司中標鋰礦合約 獲授8萬噸鋰產量配額公開資料顯示,2021年10月,智利宣布向本國和海外公司提供五個8萬噸鋰礦勘探和生產合約的配額,共計40萬噸。中標者將獲得7年的勘探和開發項目以及20年的生產時間。2022年1月12日,智利礦業部官方網站公告,其選擇將提供的五個配額中的兩個交付給比亞迪智利和另一家當地公司,兩家公司都獲得了8萬噸鋰產量配額,其中比亞迪智利公司出價6100萬美元,另一家公司出價6000萬美元。公告稱,這兩份報價大大高于收到的其他報價,授予的配額總量為16萬噸鋰,約占智利已知鋰儲量的1.8%。柏文喜表示,比亞迪作為鋰電池生產的全球標桿性企業,對于鋰資源的需求是不言而喻的,中標智利鋰礦可以加強對上游資源的控制并強化其供應鏈,對其汽車、手機部件業務而言除了有效控制成本之外,還可提升產業鏈的穩定性與安全性。北京特億陽光新能源總裁祁海珅對《證券日報》記者分析認為,購買鋰礦成本只要沒有超出常規操作范圍,從行業和公司的長遠發展來看,價格顯得就不是那么重要。從比亞迪的幾大業務來看,無論是新能源汽車、智能產品開發及生產和組裝、二次充電電池等都與鋰資源密不可分。事實上,相比傳統車企,做電池出身的比亞迪更早意識到布局上游供應鏈的重要性。2010年,比亞迪參股中國最大的鹽湖鋰礦扎布耶鹽湖,投資了西藏扎布耶鋰業18%股份,在上游原材料方面做好了一定的戰略儲備。2017年,比亞迪公告,研發突破了鹽湖提鋰技術,并基于此與鹽湖股份合資開發青海鹽湖鋰資源,擬建設3萬噸碳酸鋰項目,后續進展因鹽湖股份暫停上市而有所停滯。有分析認為,比亞迪此次中標智利鋰礦,有利于公司在上游資源方面獲得充分保障,最終有利于實現其新能源產業戰略目標?!霸谥袠酥抢嚨V之后,比亞迪以新能源汽車產品為核心驅動力,打造‘鋰礦-三電(電池、電機和電控)-汽車’垂直產業鏈一體化全布局的戰略發展規劃正逐步成型?!逼詈+|表示。價格不斷走高 鋰電企業搶“鋰”進行時向上游資源進軍的不僅僅是比亞迪。1月12日晚間,億緯鋰能公告,公司以1.44億元競拍取得興華鋰鹽約35.29%股權,另外以5601.58萬元受讓興華鋰鹽13.71%的股權,合計約2億元左右的代價獲取了興華鋰鹽49%的股權。工商資料顯示,興華鋰鹽成立于2016年,經營范圍是鋰鹽、硼化合物的生產、銷售,注冊資本為3.5億元。據公開報道,興華鋰鹽實施的年產1萬噸高純氯化鋰和2.5萬噸硼酸項目總投資約為6.47億元,被列為青海省重點項目,并在鹽湖提鋰方面取得一定突破。除此之外,1月11日早間,億緯鋰能宣布與藍曉科技簽訂《戰略合作協議》,雙方將建立長期、穩定、緊密的戰略合作伙伴關系,在鋰資源產業鏈進行深入合作布局,并積極參與西藏結則茶卡鹽湖鋰資源的開發利用。藍曉科技將促使項目相關各方以具有競爭優勢的價格向億緯鋰能及其指定方長期優先供應合格的鋰鹽。億緯鋰能表示,持有興華鋰鹽49%的股權有利于公司進一步聚焦鋰電池主業,對公司開拓上游產業鏈及優化產業布局有著積極意義;與藍曉科技合作則有利于其在鋰資源產業鏈進行深入合作布局,對公司持續完善自身產業鏈布局具有積極意義。除了比亞迪、億緯鋰能以外,寧德時代、LG等企業也紛紛加入搶鋰的隊伍中。據報道,寧德時代2021年9月27日入股全球最大鋰礦Manono,并與贛鋒鋰業就收購加拿大千禧鋰業展開激烈競爭。2022年1月,LG能源與澳洲鋰礦商LiontownResourcesLtd簽署具有約束力的承購協議。在祁海珅看來,隨著新能源汽車行業對于鋰電池需求的增大,鋰礦、鋰鹽等上游產品的安全穩定供應成為行業發展的關鍵甚至是瓶頸,各種原輔材料價格不斷上漲之下,買礦、鎖礦就成為了最有生存安全感的操作。近年來,新能源汽車產量高速增長,對動力電池的需求不斷擴大,上游鋰材料價格也隨之走高。百川盈孚數據顯示,截至2022年1月13日,目前國內鋰輝石礦長協價格在2630-2680美元/噸,鋰礦供應緊張,高價運行,云母提鋰以及鹽湖提鋰的成本隨輔料價格上漲而持續抬漲。鋰鹽方面,以碳酸鋰為例,截至1月13日,工業碳酸鋰價格漲至30.25萬元/噸,較上周價格上漲11.83%,較上月價格上漲42.35%,較年初價格漲17.48%;電池級碳酸鋰價格漲至32.74萬元/噸,較上周價格上漲11.59%,較上月價格上漲46.87%,較年初價格上漲15.93%。祁海珅表示,比亞迪、億緯鋰能等公司戰略性延伸產業鏈,鎖定鋰礦開采或鋰鹽生產加工等環節,可進一步穩固各自的發展地位和確保產業鏈穩定,提高抗風險能力并獲取更多的效益。

                作者: 矯月 李昱丞 詳情
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                鎂鋅鈉電池受追捧 無“鋰”也能行天下

                如今,鋰電池已成為日常生活中不可或缺的設備,廣泛應用于手機、電腦、可穿戴設備、新能源汽車等領域,幾乎是“有鋰走遍天下”。但鋰電池也存在明顯的缺點:成本高、且用于生產鋰電池的原材料儲量少等。鑒于此,不少國家的政府和企業紛紛加快步伐,布局“后鋰電池”時代,比如歐洲有些機構致力于研制鎂電池和鋅電池、寧德時代推出了鈉電池等。正如《日本經濟新聞》雜志網站在近日報道中指出的,圍繞鋰電池替代品的全球競賽已經開始!鋰電池成本高鋰電池誕生于上世紀60年代,上世紀90年代開始由日本索尼公司實現商業化,與其“前輩”鎳氫電池、鉛酸電池相比,能存儲更多電能,如今已經飛入尋常百姓家,廣泛應用于新能源汽車、個人電腦、智能手機等產品;它還可以儲存太陽能和風能,讓無化石燃料的世界成為可能。鑒于鋰電池為人類作出的巨大貢獻,2019年,三位“鋰電池之父”榮膺諾貝爾化學獎,鋰電池也成為今天蓄電池行業的“當家花旦”。但鋰電池的最大缺點就是成本高。只是用在智能手機上還好,如果需要大規模儲存電能的話,就需要相應的大型電池。日本經濟產業省的資料顯示,如果想讓鋰電池蓄電系統的蓄電成本達到與抽水蓄能電站持平的2.3萬日元(約合1280元人民幣)/千瓦,簡直就是癡人說夢。此外,鋰電池原材料鋰、鎳、鈷的產地分布極度不均,且全球的鋰和鈷礦藏并不能完全用于生產。鋰在地殼中的儲量為0.0065%,全球儲量僅有8600萬噸;相比之下,鈉、鎂、鋅的儲量要高得多:鈉在地殼中的儲量為2.74%,僅中國柴達木盆地的鈉鹽儲量就達到3216億噸;而鎂在地殼中的含量更是高達13.9%。候選元素前景看好因此,科學家們將目光投向了鎂、鋅、鈉等元素。例如,英國劍橋大學、丹麥和以色列的知名理工科院校、德國和西班牙的研究機構共同發起了一個名為“歐盟鎂交互電池共同體”(E-Magic)的研究項目。這個為期4年的前瞻性項目得到了歐盟的資金支持,目標是研發能量密度超過1000瓦時/升(相當于鋰電池2倍)的、對環境友好的可充電鎂電池。研究人員稱,這種電池以金屬鎂作為負極,由于一個鎂離子攜帶兩個電子,與只能攜帶一個電子的鋰離子相比,鎂電池的容量翻了一番,目前研制成功的鎂電池已經可以反復充放電500次以上。據悉,2020年,美國休斯頓大學姚彥教授課題組聯合北美豐田研究中心成功研發出一種非常有前景的高能量鎂電池,其潛在應用范圍包括電動汽車、可再生能源系統的儲電池等。雖然眼下這款電池連續充放電只有200余次,但研究團隊認為,他們已為更安全、性能更高的鎂電池找到了研究方向:正極使用有機化合物、負極使用芘四酮(PTO)實現快速且可逆的氧化還原過程,基于硼團簇的弱配位電解質則使離子運動更快。這種先進的陰極和電解質設計對鎂電池的發展具有重大的指導意義,并將加速鎂電池技術的商業化步伐。此外,日本東京都立大學教授金村圣志野研發出正極使用氧化錳、負極使用金屬鎂的電池?!度毡窘洕侣劇穲蟮乐赋?,雖然與鋰電池相比,目前鎂電池的性能還處于較低水平,但其潛力值得挖掘。未來,研究人員將著重解決電解液的改性問題,并加強電極材料的研究。和鎂同樣引人注目的還有鋅。日本東北大學小林弘明副教授和本間格教授研發的新型鋅離子電池使用水溶液作為電解液,取代了傳統的有機溶劑,降低了電池起火的風險。來自美國西北太平洋國家實驗室和德國明斯特大學的研究人員也合作研發出一種“鋅金屬雙離子電池”,該電池由鋅陽極、天然石墨陰極和雙離子鹽水溶液組成。今年7月,中國寧德時代公司發布了一款鈉電池,具備迄今全球最高的能量密度和超快充特性(15分鐘可充電80%),預計寧德時代將不斷提升鈉電池的能量密度,并有望于2023年形成基本產業鏈。鋰電池挖潛大有可為盡管各種替代性技術研究如火如荼,但從目前的發展情況來看,無論是鎂電池、鋅電池還是鈉電池,在技術和材料方面仍有很多難題需要解決。比如,鎂離子體積小、電荷密度大、極化作用強,難以插入到多數基質中去,較難形成嵌入式化合物。因此,可供選擇的正極材料受限。鑒于此,也有科學家致力于深入挖掘鋰電池的潛能,改善鋰電池的性能,研發質量更好的鋰電池。據《日本經濟新聞》報道,日本湯淺公司與關西大學合作,開發出一款以硫作為正極活性物質的鋰硫電池,其質量能量密度可達現有鋰電池的2倍左右——目前常用于純電動汽車的鋰電池質量能量密度約為200—300瓦時/千克,而此次開發的鋰硫電池質量能量密度則超過了370瓦時/千克。研究人員解釋說,理論上相同尺寸情況下,鋰硫電池的容量可達傳統鋰電池的8倍,但卻存在電導率低、中間產物易溶于電解液等問題,而他們最新研制出的鋰硫電池采用了有微孔的碳粒,規避了上述兩個問題。湯淺公司表示,希望到2023年能將其鋰硫電池的質量能量密度提至500瓦時/千克。(記者 劉 霞)

                作者: 劉 霞 詳情
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                儲能鈉電池技術的挑戰與前景

                一、前言2017 年 10 月,國家發展和改革委員會、國家能源局等五部委聯合出臺了《關于促進我國儲能技術與產業發展的指導意見》,指出加快儲能技術與產業發展,對于構建“清潔低碳、安全高效”的現代能源產業體系具有重要的戰略意義。這一政策的出臺直接推動了“十三五”期間我國儲能產業的蓬勃發展。隨著“十四五”期間“雙碳”目標的提出,2021 年 4 月,國家發展和改革委員會、國家能源局再次聯合發布了第二部針對儲能產業的國家級綜合性政策文件《關于加快推動新型儲能發展的指導意見(征求意見稿)》,明確提出到 2025 年,實現 3000萬kW 的儲能目標,實現儲能跨越式發展;到 2030 年,實現新型儲能全面市場化發展?!蛾P于加快推動新型儲能發展的指導意見(征求意見稿)》還指出,儲能技術要以需求為向導,堅持多元化發展,這為儲能技術的發展明確了目標和方向。目前,儲能系統從發電側、輸配電側到用戶側的一系列支撐服務逐漸成為彈性和高效電網的重要組成部分。較小型的分布式儲能系統今后也將更廣泛地在家庭、企業和通信基站中推廣應用。我國儲能呈現多元化發展的良好態勢:抽水蓄能發展迅速,鋰離子電池儲能技術成熟度飛速提高,壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超導儲能和超級電容、鈉硫電池、液流電池、鉛蓄電池等儲能技術研發應用加速,儲氫、儲熱、儲冷技術也取得了一定進展。其中,電化學儲能(或二次電池儲能)技術相對于水電、火電等常規功率調節手段具有較大技術優勢:響應時間為毫秒級,跟蹤負荷變化能力強,便于精確控制;對實施的地理環境要求較低;具有削峰填谷的雙向調節能力。2021 年 4 月,中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)發布的《儲能產業研究白皮書 2021》顯示,截至 2020 年年底,中國已投運儲能項目累計裝機規模 35.6 GW,占全球市場總規模的 18.6%,同比增長 9.8%,其中電化學儲能的累計裝機規模僅次于抽水蓄能,位列第二。目前,各種電化學儲能技術的基本特征和成熟度各不相同,每一種技術都有不同的數量在全球不同的地點進行部署。包括鋰離子電池、鈉硫電池、鈉 – 金屬氯化物電池、液流電池和鉛酸電池在內的 5 類電池技術已經被認為是較可靠的能源供應體系,在全球范圍內有兆瓦級的裝機規模。2017 年以來,鋰離子電池急劇發展,占據了中國和美國儲能市場絕大部分份額,技術成熟度不斷提高。隨著越來越多鋰電儲能系統的部署,安全事故的風險也隨之增加,尤其是電池熱失控導致的安全事故頻發引起了人們的重視和擔憂。2019 年,國家電網有限公司發布《關于促進電化學儲能健康有序發展的指導意見》,意見強調要嚴守儲能安全紅線。不僅如此,鋰等元素昂貴,地殼中含量少且分布極不均勻,對于長期規?;瘧枚钥赡軙蔀橐粋€重要問題。鈉元素和鋰元素有相似的物理化學特性,且在地殼中儲量豐富,資源分布廣泛,因此發展針對規?;瘍δ軕玫膬δ茆c電池技術具有重要的戰略意義,近年來得到研究者的廣泛關注。已經在儲能領域規?;瘧玫拟c電池體系主要包括兩種,即基于固體電解質體系的高溫鈉硫電池和鈉 – 金屬氯化物電池體系。它們的負極活性物質均為金屬鈉,更準確地被稱為鈉電池。鈉離子電池通常指有機體系鈉離子電池,由于其技術水平提升較快,成為極有前景的儲能電池之一。目前全球從事鈉離子電池工程化的公司已有 20 家以上。最近,中國科學院物理研究所與中科海鈉科技有限責任公司聯合推出的 1 MWh 鈉離子電池光儲充智能微網系統在山西太原投入運行。寧德時代新能源科技有限公司(CATL)近期也發布了他們的第一代鈉離子電池,能量密度達到 160 Wh/kg。然而鈉離子電池尚未在儲能產業上大規模推廣,其應用優勢有待驗證。水系鈉離子電池具有環保、低成本、制造方便、安全性好、易回收等優點,但是存在電壓窗口較低、電極材料副反應等嚴重影響壽命的問題。因此,本文主要針對大規模儲能用安全性改善的鈉硫電池和鈉 – 金屬氯化物電池儲能鈉電池體系進行綜述和研究。二、儲能鈉電池技術概述(一)鈉硫電池鈉硫電池是一種基于固體電解質的高溫二次電池,它以鈉作為陽極,以滲入碳氈中的硫作為陰極,傳導鈉離子的 β"- 氧化鋁陶瓷在中間同時起隔膜和電解質的雙重作用 。它的電池形式為(–)Na(l) | β"-Al2O3 |S/Na2Sx(l)|C(+),其中 x=3~5,基本的電池反應是:2Na+xS ←→ Na2Sx。電池的工作溫度控制在 300~350 ℃,此時鈉與硫均呈液態,β"- 氧化鋁具有高的離子電導率(~0.2 S/cm),電池具有快速的充放電反應動力學。鈉硫電池以 Na2S3 為最終產物的正極理論比容量約為 558 mAh·g–1,在 350 ℃的工作溫度下具有 2.08 V 的開路電壓。鈉硫電池一般設計為中心負極的管式結構,即鈉被裝載在陶瓷電解質管中形成負極。電池由鈉負極、鈉極安全管、固體電解質(一般為 β"- 氧化鋁)及其封接件、硫(或多硫化鈉)正極、硫極導電網絡(一般為碳氈)、集流體和外殼等部分組成。通常固體電解質陶瓷管一端開口一端封閉,其開口端通過熔融硼硅酸鹽玻璃與絕緣陶瓷進行密封,正負極終端與絕緣陶瓷之間通過熱壓鋁環進行密封。鈉硫電池擁有許多優良的特性:①比能量高。目前,鈉硫電池的實際能量密度已達到 240 Wh/kg 和 390 Wh/L 以上,與三元鋰離子電池相當。②功率密度高。用于儲能的鈉硫單體電池功率可達到 120 W 以上,形成模塊后,模塊功率通常達到數十千瓦,可直接用于儲能。③長壽命。電池可滿充滿放循環 4500 次以上,壽命為 10~15 年。④庫倫效率高。由于采用固體電解質,電池幾乎沒有自放電,充放電效率約為 100%。⑤環境適應性好。由于電池通過保溫箱恒溫運行,因此環境溫度適應范圍廣,通常為–40~60℃。⑥電池運行無污染。電池采用全密封結構,運行中無振動、無噪聲,沒有氣體放出。⑦電池原料成本低廉,無資源爭奪隱患,結構簡單,維護方便。(二)鈉 – 金屬氯化物電池鈉 – 金屬氯化物電池(也稱 ZEBRA 電池)可與鈉硫電池統稱為鈉-beta 二次電池,其結構與鈉硫電池類似,負極是液態的金屬鈉,β"-Al2O3 陶瓷作為固態電解質,不同的是,ZEBRA 電池工作溫度略低,為 270~320℃,正極部分由液態的四氯鋁酸鈉(NaAlCl4)輔助電解液與固態的金屬氯化物組成,其中氯化鎳的應用研究最為廣泛。鈉 – 氯化鎳電池的基本電池反應是:2Na+NiCl2 ←→ 2NaCl+Ni, 300 ℃下開路電壓為 2.58 V。與鈉硫電池類似,鈉 – 金屬氯化物電池同樣具有長壽命、庫侖效率高、環境適應性好、無污染運行等特點。鈉 – 金屬氯化物電池的實際比能量偏低,為 110~140 Wh/kg,但仍是鉛酸電池的 3 倍左右,而且還具有其他一些值得關注的優良特性:①高安全性。鈉 – 金屬氯化物電池具有短路溫和放熱和過充過放可逆等特點,確保電池在電氣和機械濫用時的高安全性。②無鈉組裝。電池以放電態組裝,僅在正極腔室裝填金屬粉體、氯化鈉和電解液,制造過程安全性高。③高電壓。開路電壓較鈉硫電池提高 20% 以上。④維護成本低。電池內部短路時特有的低電阻損壞模式大大降低了系統的維護成本。(三)儲能鈉電池生產制造的核心技術高溫鈉硫電池電芯的核心技術包括了 β"- 氧化鋁精細陶瓷的燒制、電池密封技術、負極潤濕保護管設計、正極外殼防腐蝕和正負極裝填技術等。首先,β"- 氧化鋁精細陶瓷的質量和一致性深刻影響電池的電化學性能和安全特性,是最為關鍵的一環。其次,任何一個密封部件的損壞都會導致正負極材料的蒸汽直接接觸而發生反應,因此電池密封技術成為鈉硫電池的核心技術之一。再次,熔融硫和多硫化鈉對金屬具有強腐蝕性,因此包括作為正極集流體的外殼在內的接液部件的防腐蝕技術也是鈉硫電池實用化的關鍵。最后,電池正負極的有效裝填及其與固體電解質之間界面的潤濕層設計是電池高性能運行的必備要素。相對于鈉硫電池,鈉 – 氯化鎳電池電芯無須對外殼進行防腐蝕處理,但是正極長循環穩定技術成為電池的核心技術之一。高溫鈉電池模組的核心技術包括了絕熱保溫箱技術、模組熱管理技術、模組內 / 間阻燃技術以及電池管理系統與保護電路設計等。電池的高溫運行環境對電池保溫箱提出了較高的要求。絕熱保溫箱技術一方面需要保證電池在待機時的低電耗,另一方面還要保證保溫箱輕量化,以提升電池整體的能量密度。由于電池放電模式下的化學反應為放熱反應,此時模塊內部將出現 22~35 ℃的升溫,而充電過程中溫度會下降到待機水平。長時間的升降溫循環不僅考驗電池密封材料的熱機械性能,還對模塊的熱管理提出了快速響應的要求,否則可能造成溫度無法及時復原。另外,模組內 / 間防火技術以及電池管理系統與保護電路設計對電池的長期安全運行也具有重要意義。三、儲能鈉電池的應用需求儲能鈉電池可針對極端環境(如高熱、高寒、高鹽腐蝕等)下的風能、太陽能等可再生能源發電企業配套大容量、安全可靠的儲能系統;為載人潛艇、陸軍戰車、水下平臺等提供動力,服務國防科技事業;為第五代移動通信技術(5G)通信基站、數據中心等室內用電大戶提供備用電源,為國家的節能減排事業及“碳中和”戰略做出貢獻。儲能鈉電池的應用領域為鋰離子電池技術提供有益補充,其主要的應用場景如下。(一)極端環境應用隨著全球氣候變暖,國內外 50 ℃以上的極端高溫天氣頻繁,亞熱帶和熱帶地區更是如此。電池的高溫運行需求逐漸受到重視。油氣勘探的井下溫度可超過 170 ℃,能耐受如此高溫的電池很少,目前井下儀器的電能供應采用的是鋰一次電池。軍用電池需要適應多種惡劣的應用環境,被要求在 –50~70 ℃的溫度范圍內正常工作。作為下一代無線通信體系的重要組成,高空平臺通信系統是位于平流層的高空平臺向上連接衛星、向下連接低空無人機和地面節點,作為空中基站或中繼節點,提供快速、穩定、靈活的應急通信系統。高空平臺通信系統運載器是一個保持在 20 km 高度并停留 5 年時間的靜止平臺。運載器所需能源由太陽能電池板提供,對其所搭載的儲能電池要求高比能(>110 Wh/ kg)、性能的高可靠性和穩定性(>5 年壽命和性能降低 <10%)和超低溫運行(–55℃)。另外,海島、近海等高鹽霧環境也限制了大量電池體系的應用。研究表明,鋰離子電池在無人機上的應用受到高低溫環境的極大限制。電池正常使用溫度范圍是 –15~50 ℃。低溫條件下,鋰離子電池面臨的鋰枝晶問題和離子擴散遲緩問題會更加嚴重,高溫條件則會加速鋰離子電池陰極固液界面的副反應和電解液退化,引發嚴重的熱失控。事實上,傳統的液體電解質基二次電池難以滿足極端高低溫應用需求。具有較高的能量密度、10 年以上運行壽命和對環境溫度不敏感等特性的固體電解質基鈉硫電池和鈉 – 氯化鎳電池則被證明非常適合極端高低溫的應用場景。在熱帶沙漠氣候的阿拉伯聯合酋長國,鈉硫電池被認為是比鋰離子電池更優異的儲能技術。在日本,鈉硫電池被選擇成為火箭發射場的備用電源。ZEBRA 電池作為高低溫下可靠耐用的二次電池,目前已成為井下設備電源的優選方案,同時也針對高空平臺通信系統運載器開展應用示范。(二)高安全應用高安全應用場景指發生安全事故時難以止損或事故代價大的應用場景。近年來,隨著大數據、物聯網、云計算等技術的發展,大型數據中心的建設速度激增,運營規模也越來越大。然而,一方面,數據中心需要大量的電能來維持正常運營,電力成本成為數據中心的重要成本組成。通過智能微網的建設來降低能耗已成為各大數據中心運營公司降本增效的重要途徑。另一方面,數據中心需要配備非常安全可靠的備用電源以應對不時之需。大型數據中心等室內儲能或備用電源高安全應用場景對其儲能系統的安全性提出了更高的要求。交通運輸領域的?;愤\輸車、地下裝載機等交通工具以及水下應用領域的載人潛水器、深海平臺用電源等也對電源安全性提出了更高的要求。ZEBRA 電池作為一種電化學本征安全的電池體系,在高安全要求的領域具有其獨特優勢。它曾被選為英國和北約 LR7 型深潛救生艇的動力電源。2013 年,通用電氣有限公司(GE)生產的 ZEBRA 電池成功地為 Coal River Energy 公司位于美國西弗吉尼亞州明礬溪的采礦鏟車提供動力支撐。在儲能安全越來越受重視的今天,ZEBRA 電池體系將會有更大的發展空間。(三)長時儲能長時電化學儲能能夠更加靈活地以半天甚至幾天的時間跨度來管理風能和太陽能的間歇性,將可再生能源轉化為全天候資源,為無碳電網鋪平道路。隨著可再生能源份額的增長,更大的挑戰將是在數周或數月的時間跨度上消除可再生能源產量的可變性。發展長時儲能技術勢在必行。近年來,鋰離子電池在新型儲能建設中占據絕對主導地位,但它們的供電持續時間很少能超過 4 h。雖然鋰離子電池在技術上可以實現更長時間的放電,但是出于資源稀缺和安全性的考慮,將它用于長時儲能的成本通常高于它的價值。鈉硫電池已在全球范圍內提供容量超過 540 MW/3780 MWh 的儲能系統,顯示了有效的調峰、負載均衡和節能減排的能力,被認為是最有效的額定輸出 6 h 以上的長時電化學儲能電池之一。同時,鈉硫電池具有模塊化擴展的特性,有潛力提供 8 h 以上或更長時的供電系統。意大利非凡蓄電池公司(FIAMM)生產的 ZEBRA 電池在歐洲的意大利、法國以及南美洲的圭亞那等地區部署了多個兆瓦級的儲能電站。這些電站的運行情況證實用于大規模電化學儲能的高安全性鈉 – 氯化鎳電池技術已經成熟。四、儲能鈉電池的國內外發展與應用現狀(一)鈉硫電池在國內外的發展與應用現狀雖然鈉硫電池早期在國內外航空航天和電動汽車等領域開展應用示范,但是鈉硫電池的儲能商業化運作始于 1983 年日本礙子株式會社(NGK 公司)和東京電力公司的合作,開發用于靜態能量存儲的鈉硫電池儲能系統。2002 年,NGK 公司正式量產鈉硫電池,并通過東京電力公司開發儲能系統投入商業運行,目前在全球運行了超過 200 個儲能電站項目,4 GWh 以上的鈉硫電池儲能系統。然而, 2011 年 9 月,東京電力公司為三菱材料株式會社筑波廠安裝的鈉硫電池(NGK 生產)系統發生火災,這一事件在一定程度上造成了業界對于鈉硫電池安全性的擔憂。其后,NGK 先對正在運行的鈉硫電池電站的模組和系統進行安全隱患維護,并對新生產的電池在電芯層面和模塊層面同時采取了多種提高安全保障的新措施。通過采取一系列應對舉措后,從 2013 年開始,NGK 生產的鈉硫電池在日本、阿聯酋和歐洲等國家和地區持續有大型儲能項目上線。2016 年 3 月,NGK 公司和九州電力株式會社共同推出的 50 MW/300 MWh 鈉硫電池儲能系統改善電力供需平衡的示范項目開始運行,是當時全球最大的大容量儲能電站(見圖 1a)。2019 年,NGK 在阿布扎比酋長國完成的一個項目使用了 108 MW/648 MWh 的鈉硫電池儲能系統,持續放電時間達 6 h。圖 1b 顯示的是應用于意大利南部高壓電網的 34.8 MW 鈉硫電池儲能電站的局部照片。在意大利,鈉硫電池的電芯和模塊經過了嚴謹的風險評估,包括內源性短路和外源性火災、地震、洪水、直接和間接閃電、蓄意破壞、高空墜落等濫用場景。評估結果顯示,經過安全性提升的鈉硫電池技術具有較高的安全可靠性。圖 1 鈉硫電池儲能系統 / 電站的商業應用實例近些年,鈉硫電池技術在日本以外的其他國家也得到了應用研究和推廣,包括美國、中國、韓國、瑞士等。2006 年,由中國科學院上海硅酸鹽研究所(SICCAS)與上海電力公司合作開展用于大規模儲能應用的鈉硫電池研究。SICCAS 開發的 30 Ah 和 650 Ah 兩種規格鈉硫單體電池具有良好的循環穩定性,壽命超過 1200 次。此后,一條年產能 2 MW 的 650 Ah 單電池中試生產線建成。2010 年上海世界博覽會期間,中國科學院上海硅酸鹽研究所和上海電力公司合作,實現了 100 kW/800 kW 鈉硫電池儲能系統的并網運行(見圖 1c)。2011 年 10 月,上海電氣集團與中科院上海硅酸鹽研究所以及上海電力公司簽訂合資合同,成立上海電氣鈉硫儲能技術有限公司,開始鈉硫電池的產業化開發。2015 年,上海鈉硫電池儲能技術有限公司在崇明島風電場實現了兆瓦時級的商業應用示范(見圖 1d)。中科院固體物理研究所近年也突破了 β-Al2O3 陶瓷的制備技術,掌握了陶瓷燒結、陶瓷玻璃封接、金屬與陶瓷連接等核心技術,目前處于鈉硫電池組研制的中試階段。除此之外,韓國浦項產業科學研究院(RIST)針對平板和管式鈉硫電池進行較為系統的工程化開發。RIST 從 2005 年開始申請鈉硫電池材料與制造的專利,目前持有 53 項以上相關有效專利。(二)鈉 – 金屬氯化物電池在國內外的發展與應用現狀美國通用電氣有限公司于 2007 年購買了英國 beta R & D 公司的 ZEBRA 電池技術,建立 “Durathon”電池品牌,經過 11 年研發,投入資金超過 4 億美元。早期主要面向車用,圖 2a 為裝載 Durathon 動力電池的礦車。目前 GE 在全球多個國家和地區的電網和電信領域運行了總計 15 MW 以上、30 余個 ZEBRA 電池儲能項目。圖 2d 分別為 Durathon 擴展儲能系統。2017年1月,超威電池與 GE 開展技術合作,合資成立浙江綠能(安力)能源有限公司,進軍國內儲能電池市場。2010年,與 GE 擁有同一技術源頭的 MESDEA 公司和 FIAMM 成立新公司 FZ SONICK SA,并推出了 SONICK 商標的 ZEBRA 電池,主要應用在電動車、備用電源等領域。2015 年,FZ SONICK 的 ZEBRA 電池儲能解決方案被德國航空和運輸領域的跨國公司龐巴迪公司選中,為 Innovia Monorail 300 平臺列車項目提供備用電源服務。圖 2b 和圖 2e 分別為 SONICK 電池應用于微網儲能及其儲能單元的情況。FZ SONICK 還為薩沃納大學校園提供了智能電網儲能系統。從2016年開始,德國弗勞恩霍夫陶瓷技術與系統研究所(IKTS)也在 ZEBRA 電池上持續投入。2019年3月,歐洲儲能展會上,IKTS 展示其最新開發的“Cerenergy” 陶瓷鈉 – 氯化鎳高溫電池。該型號的鈉鎳電池容量為5kWh,由 20 個單電池組成,每千瓦時成本將低于 100 歐元。2015年11月,作為 SunShot 聚光太陽能發電阿波羅計劃的子計劃,美國能源部提供猶他州鹽湖城 Ceramatec 公司和喬治亞技術研究所總計 234.878 萬美元經費支持,重點開發聚光太陽能高溫熔鹽鈉鹽蓄電模塊,預計實現 92% 以上的蓄電效率目標。同時,美國西北太平洋國家實驗室在美國能源部支持下持續開展平板型鈉鹽電池的產業化研發。在國內,從2014 年開始,中國科學院上海硅酸鹽研究所在前期鈉硫電池和鈉鎳電池的研發基礎上,開展鈉鎳電池產業化的推進工作。2017 年,中國科學院上海硅酸鹽研究所參股成立上海奧能瑞拉能源科技有限公司,開展鈉鎳電池產業化開發。如圖 2c 和圖 2f,目前該公司已完成年產100MWh 的鈉鎳電池工廠的全線調試,進入第一代產品的試生產階段。圖 2 鈉 - 金屬氯化物電池儲能產品及其商業應用實例五、我國儲能鈉電池發展面臨的挑戰儲能鈉電池在電力系統和電信系統具有極大的應用優勢,并得到全球儲能市場的普遍認可,但是由于其技術難度大,目前儲能鈉電池的成熟技術在全球范圍內僅由日本 NGK、美國 GE、意大利 FIAMM 等幾家企業掌握,我國儲能鈉電池的發展還面臨以下諸多挑戰。(一)儲能鈉電池技術幾乎被國外壟斷近年來,中國科學院上海硅酸鹽研究所在儲能鈉電池的相關領域開展了技術革新和示范應用,基本掌握了鈉硫電池和鈉鎳電池的全套技術,形成了具有自主知識產權的儲能鈉電池完整技術路線,但是總體而言,我國自主知識產權儲能鈉電池的技術成熟度不高,規?;a設備需要高代價的定制,尚未形成儲能鈉電池的成熟產品體系。超威集團引進美國 GE 的成熟技術,進行儲能鈉電池國產化的嘗試也尚未在國內外市場打開局面,根本原因是我國儲能鈉電池的發展目前仍然只能依賴和引進日本和美國公司的技術,尚不具備獨立開發新一代儲能鈉電池的能力,技術革新的速度無法應變市場的需求。(二)儲能鈉電池上下游產業鏈供給不足導致高成本儲能鈉電池的高溫技術瓶頸極大地限制了涉足儲能鈉電池開發的研究院所和企業的數量,導致儲能鈉電池在產業鏈的推動上困難重重。經過測算, 1 GWh 鈉 – 氯化鎳電池生產線上生產電池的成本約為 1050 元 / 度電,當生產線產能提高至 10 GWh,電池成本可降至 800 元 / 度電以下。然而,目前儲能鈉電池的生產規模不足以帶動上下游產業鏈的快速發展。NGK、GE 等公司同樣面臨電池成本偏高的困境。對我國而言,儲能鈉電池中鈉硫電池的含耐腐蝕涂層的集流體外殼等零部件、鈉 – 氯化鎳電池的關鍵原材料 T255 鎳粉(英國 Inco 公司)還依賴進口,國產化替代方案缺失。儲能鈉電池的中溫運行環境對保溫箱等下游供應的要求較高,但我國尚沒有類似產品開發。儲能鈉電池上下游產業鏈供給不足成為推動儲能鈉電池技術發展和成本降低的一大障礙。(三)儲能鈉電池的評估檢測標準和評估平臺缺失1998 年,美國能源部國家可再生能源實驗室就鈉鹽電池的健康狀態、濫用安全特性和回收處理辦法出具了說明書式的研究報告。2017 年, FIAMM SoNick 公司根據美國標準 UL 9540A 對 ZEBRA 電池產品進行了安全性測試,從單芯、模組和電池單元架三個層面進行了系統的安全性能評估。2018 年,電氣與電子工程師協會(IEEE)出臺了編號為 IEEE Std 1679.2—2018,標題為“靜態儲能應用中鈉 -beta 電池的表征和評估指導”的指導性標準。該標準為靜態儲能應用的用戶評估鈉 -beta 電池的性能、安全性,以及進行合格評估測試和監管等問題提供了指導。這些研究報告和標準的建立很大程度上促進了美國和歐洲等國家和地區儲能鈉電池的規范化和市場化。由于我國儲能鈉電池的產業化處于初級階段,相關評估檢測標準缺失,相應的評估平臺和評估機構尚不支持儲能鈉電池的性能和安全性評估,這也成為儲能鈉電池產業大步推進的障礙之一。六、對策建議(一)支持儲能鈉電池相關材料科學的研發和工程化技術攻關從國外的發展經驗來看,儲能鈉電池最初的很多成果出自國家能源部門或能源用戶部門牽頭組織的應用研發和技術攻關。2020 年 1 月,教育部、國家發展和改革委員會、國家能源局聯合制定了《儲能技術專業學科發展行動計劃(2020—2024 年)》(簡稱《行動計劃》),旨在立足儲能產業發展重大需求,統籌整合高等教育資源,加快發展儲能技術學科專業,加快培養儲能領域“高精尖缺”人才,破解共性和瓶頸技術,增強產業關鍵核心技術攻關和自主創新能力,以產教融合發展推動儲能產業高質量發展?!缎袆佑媱潯穼閮δ苄袠I的發展注入強大的動力。提升我國自主知識產權儲能鈉電池的技術成熟度同樣需要重視相關基礎材料的研發,更重要的是從戰略層面組織有研發基礎的優質企業和科研院所合作開展工程化技術攻關,提供相關項目支撐,集中精力解決儲能鈉電池中存在的“卡脖子”問題和推進儲能鈉電池在國外經驗基礎上的升級換代,以期在短期內實現我國儲能鈉電池技術體系的成熟化發展。(二)推動儲能鈉電池相關上下游產業的聚集發展產業規模是儲能鈉電池發展的關鍵因素,形成一定體量的產業集群對于降低儲能鈉電池的制造成本,提高儲能鈉電池的市場競爭力至關重要。在提升儲能鈉電池的技術成熟度的中后期,儲能鈉電池相關上下游產業的聚集發展是儲能鈉電池真正走向應用市場的關鍵一環。引導社會資本,圍繞技術創新鏈布局產業鏈,加強技術、資本與產業的融合,通過產業鏈合作及協同,提高資源利用效率,提升儲能鈉電池的市場競爭力。大型儲能鈉電池示范項目的規劃和實施是推動相關上下游產業發展的一個契機,有望使我國儲能鈉電池的發展駛入良性循環的快速通道。(三)建立健全儲能鈉電池的相關標準以及推動高溫鈉電池評估平臺的建設2018 年以來,國內外頻發的起火事故給正在起步的儲能產業澆了一盆冷水,也讓儲能的安全問題成為輿論焦點。有業內專家認為,儲能事故并非是一個簡單的技術問題,更多是標準的問題。標準是技術發展的總結,也需要政策法規從上而下的引導。國家能源局會同其他主管部門曾多次發文,力推儲能標準化工作,要求建立起較為系統的儲能標準體系。儲能鈉電池作為新型的儲能技術,相關標準缺失的問題尤為突出,迫切需要建立健全相關檢測和評價標準。如果我國以出臺儲能鈉電池的相關行業標準,甚至能夠出臺發布國家標準,相信能在很大程度上推動儲能鈉電池的商業化發展。認證機構基于相關標準可以推動高溫鈉電池評估平臺的建設,從而從政策上督促儲能鈉電池開發市場標準化、規范化,為其大規模應用、順利與應用市場接軌打下堅實基礎。

                作者: 胡英瑛 吳相偉 溫兆銀 侯明 衣寶廉 詳情
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                寧德時代2023年實現批量生產,鈉離子電池:姍姍來遲、正待起跑

                7月29日,寧德時代舉辦了鈉離子電池線上發布會。作為動力電池行業的引領者,寧德時代的一舉一動都格外引人關注。此次寧德時代高調發布鈉離子電池,隨之而來的評價不一。有人表示,它將引領新的“風口”,促進多元化技術路線發展;有人認為,這里面或也涉及對資本市場的考量。計劃2023年批量生產事實上,鋰離子電池并非電池領域的新技術,早在上世紀80年代,其與鋰離子電池就同時進入了科研人員的視野。在多重因素作用之下,鋰離子電池得以大規模發展,并從消費電子逐步走向動力電池領域?!爱敃r,鈉離子電池的優勢不突出,所受關注也并不高?!币晃徊辉竿嘎缎彰臉I內人士對《中國汽車報》記者表示,隨著電池技術的發展,鈉離子電池近10年來取得了較大進步。比如,2018年,中科海鈉就推出了首款鈉離子電池低速電動車。據了解,寧德時代此次推出的鈉離子電池優勢比較明顯。首先是取得了能量密度的重要突破。一般認為,鈉離子電池能量密度為90~150Wh/kg,而寧德時代產品的電芯單體能量密度高達160Wh/kg,并計劃將下一代鈉離子電池的能量密度提高到200Wh/kg。目前,國內兩家龍頭企業中科海鈉、鈉創新能源的鈉離子電池能量密度分別為135Wh/kg和120Wh/kg,英國Faradion公司產品的能量密度為140Wh/kg。第二是改善快充性能。寧德時代鈉離子電池常溫下充電15分鐘,電量可達80%以上。第三是低溫性能優異。在零下20℃的低溫環境中,寧德時代鈉離子電池也能擁有90%以上的放電保持率,系統集成效率可達80%以上。當前,鈉離子電池仍處于產業化初期,動力電池企業紛紛布局相關技術與產能。寧德時代方面表示,計劃2023年基本形成鈉離子電池產業鏈。華陽股份今年4月發布公告稱,全資子公司新陽能源擬投資新建“鈉離子電池正極材料千噸級生產項目”、“鈉離子電池負極材料千噸級生產項目”兩個項目,總投資合計1.4億元。英國FARADION公司、日本松下、豐田等國外企業也都在進行產業化探索。目前,全球開展鈉離子電池業務的公司達20多家。廣發證券的相關研究數據顯示,2025年,國內鈉離子電池潛在應用場景需求量為123GWh,以磷酸鐵鋰電池價格計量,對應537億元左右的市場空間。為何此時“殺出重圍”?在采訪中,業內人士紛紛表示,在鋰資源緊張與原材料漲價的大背景下,寧德時代推出鈉離子電池恰逢其時?!澳壳?,整個動力電池產業鏈都面臨依賴鋰資源進口的挑戰,如果在鈉離子電池上有所突破,將有效降低對鋰資源進口的依存度。寧德時代在動力電池領域具有較高的代表性,其發布鈉離子電池會提高整個行業對此的關注度,應該說起到了一個較好的帶頭作用?!敝袊噭恿﹄姵貏撔侣撁烁泵貢L馬小利在接受記者采訪時表示,寧德時代對動力電池研發體系的布局很全面,一直在進行技術創新,此次推出新品說明在某些方面實現了對鈉離子電池的技術突破。資料顯示,我國80%以上的鋰原料依賴進口,而且其不斷攀升的價格也讓行業承壓明顯。相比之下,鈉資源儲量非常豐富,而且提煉簡單。據中科海鈉測算,受益于更低的材料成本,鈉離子電池較鋰離子電池成本通常低30%~40%?!叭绻c離子電池的產量達到一定規模,其成本有望降到磷酸鐵鋰電池的水平甚至更低?!瘪R小利說。新能源和智能網聯汽車獨立研究員曹廣平認為,寧德時代推出鈉離子電池的大背景在于:“雙碳”趨勢需求下,全球鋰資源有限,鈉資源是較大補充。新能源汽車、電力儲能、5G基站備用電源以及兩輪電動車的快速發展,拉動鋰電池需求飆升,造成了原材料(預期)漲價等市場供需不平衡的情況。除此之外,北方工業大學汽車產業創新研究中心研究員、汽車分析師張翔還補充道,作為上市公司,寧德時代推出鈉離子電池或有資本市場方面的考量。此前,寧德時代將發布鈉離子電池的消息一經發布,直接拉動其股價上漲。7月29日,寧德時代股票上漲6.05%,7月底市值達1.28萬億元,環比上升2.99%。同時,鈉離子電池概念股也一路跟漲。7月29日,盛弘股份、湘潭電化、科瑞技術漲停,海目星、機器人等紛紛跟漲;7月30日早盤,鈉離子電池概念股再現大漲,天能股份以20%的漲幅漲停。將成為動力電池補充路線在馬小利看來,鈉離子電池可以作為當前動力電池技術路線的補充,不過要想大規模商業化仍需跨過諸多挑戰。比如,鈉離子電池本身自重較重,作為動力電池還要在能量密度上實現突破。此外,鈉離子電池的正負極、電解液等材料供應也尚未形成規模?!扳c離子電池產業的發展需要下游市場的拉動,同時也應給予寧德時代等勇于實現技術突破的企業鼓勵和認可?!彼f。張翔告訴記者,鈉離子電池最大的“硬傷”還是能量密度較低,達不到目前新能源汽車補貼的要求,因此在市場推廣上具有一定的難度。另外,鈉離子電池尚未實現商業化,許多數據仍來自實驗室,技術待進一步發展和成熟。據介紹,寧德時代在電池系統集成方面開發了“AB電池解決方案”,即鋰離子電池與鈉離子電池混合共用,并進行不同電池體系的均衡控制,以此彌補鈉離子電池在現階段的能量密度短板,同時發揮出電池系統高功率、低溫性能的優勢。有業內人士指出,目前,鈉離子電池非常適合的應用場景包括兩輪車和儲能領域。相對而言,鉛酸電池壽命短、污染大,因此鈉離子電池有望逐步實現對其的替代。中信證券的研報顯示,在能源變革的大時代下,鈉離子電池在資源豐富度、成本方面優勢明顯,未來幾年隨著產業投入的加大,技術走向成熟、產業鏈逐步完善,有望在儲能等領域實現商業化應用,在一定程度上形成對鋰離子電池、鉛酸電池等成熟儲能技術的補充?!爸灰惺袌鲂枨蟮碾姵?,就有存在與發展的意義?!瘪R小利強調。曹廣平也表示,每一種電池都有自己的技術特點,而每一個應用領域又對電池提出了不同的技術要求??傮w來看,未來行業將出現多種電池技術路線并行發展的局面。對于鈉離子電池來說,其商業化前景還要綜合考量技術突破、工藝難題攻克及綜合性價比等方面的進展。政策層面也明確了未來鈉離子電池在儲能領域的發展方向。7月15日,國家發展改革委、國家能源局發布了《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,提出加快飛輪儲能、鈉離子電池等技術開展規?;囼炇痉?,以需求為導向,探索開展儲氫、儲熱及其他創新儲能技術的研究和示范應用。行業人士認為,鈉離子電池未來有望加快應用于電網側、用電側和發電側儲能。

                作者: 趙玲玲 詳情
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                鈉離子電池時代要來了?

                在智能物聯網時代,大量的智能設備需要電池,從智能手機、智能手表、筆記本電腦到新能源汽車等,電池的續航時間、充電快慢、環境適應性等成為智能設備競爭的重要維度,目前在消費電子市場和新能源汽車市場鋰離子電池處于“一統江湖”的主流地位?,F在這樣的格局有可能要發生改變了。7月29日,寧德時代創始人曾毓群在網上正式發布鈉離子電池,并表示寧德時代鈉離子電池具備低溫性能、快充性能以及更強的環境適應性,未來將與鋰電池共存發展。鈉離子電池的時代要來了嗎?鈉離子電池有哪些特性?又將帶給智能設備世界怎樣的電力“動力”?每一種新技術能夠得以生存并快速發展,都是因為擁有了比現存市場技術更優的差異化特點,這個定律放之四海。從目前來看,鈉離子電池與鋰離子電池的差異化在于低溫性能和快充方面。按照寧德時代研究院副院長黃起森介紹,目前寧德時代開發的第一代鈉離子電池,電芯單體能量密度為160Wh/kg,在當前處于全球最高水平;在常溫環境下下充電15分鐘,電量可達80%;即便是在-20°C的低溫環境下,放電保持率仍然高達90%以上;同時,在系統集成效率上,可以達到80%以上;具有優異的熱穩定性,并且超越了國家動力電池強標的安全要求?!翱傮w來看,第一代鈉離子電池的能量密度略低于目前的磷酸鐵鋰電池,但是在低溫性能和快充方面具有明顯的優勢。特別是在高寒地區,高功率應用場景?!?黃起森說。其實,鈉的化學性質,電池工作原理都和鋰非常相似,在化學元素周期表中,鈉元素與鋰元素為同一主族,物理化學性質極為相似。甚至鈉離子電池和鋰離子電池連“命運改變人”都是同一“群族”,2019年諾貝爾化學獎頒給了美國的邁克爾·斯坦利·惠廷漢姆、約翰·班尼斯特·古迪納夫以及日本吉野彰三位化學家,獎勵他們“在發明鋰電池過程中做出的貢獻”。事實上,鈉離子電池也是惠廷漢姆研發的,只是鋰電池各方面優勢突出并且發展神速,因此鈉離子電池在商業上沒有大規模普及。鋰在電勢、原子量、離子半徑等基本性質上,相對而言都是比鈉更好的材料。鋰的原子量更低、離子半徑更小,鋰的理論質量比容量是鈉的3.3倍,鋰的理論體積比容量是鈉的1.8倍;且鋰的電位更高,比鈉高出12%,鋰材料的電池更具競爭優勢。因此鋰離子電池也更早大規模商業化。最近幾年,鈉離子電池之所以被高度關注,有幾個關鍵原因,一是從總量上看,因為鈉儲藏量要比鋰豐富,具有更好的發展可持續性。目前地殼中鈉儲量達2.74%,而鋰儲量僅為0.0065%,是鋰資源的440倍,而且鋰離子電池回收經濟價值低。鈉離子電池活性材料中不含昂貴的鈷,使其具有更強的可持續性。二是從地區分布上,各個區域的鋰儲藏也不均勻。我國僅擁有世界鋰資源儲量的5.93%,鋰礦大多位于青藏高原地區,開采難度大,致使我國鋰礦對外依存度高。鈉離子電池對我國減少鋰資源對外依存度具有重要戰略意義。三是鈉資源提煉相當簡單,鈉離子電池大規模商用后,具有較大的成本優勢。事實上,鈉離子電池應用前景廣闊,在電動車市場上,鈉離子電池具有低成本、低能量密度、安全性強等特性,是鉛酸電池更好的替代品。而且隨著可再生能源大批量上網,電網側與發電側對儲能的需求愈發強烈,為鈉離子電池市場化應用提供土壤。目前來看,鈉離子電池產業化商處于初級階段,面臨的主要挑戰是成本優勢不明顯、工藝和產業鏈不成熟、核心電極材料和電解液規?;廊笔?、缺少電池相關標準化等。不過,分析機構認為,鈉離子電池具備產業化快速提升的潛力。鈉離子電池與鋰離子電池生產線、制作工序相似,隨著鋰電和上游材料企業入局,產業化進程會大幅提速。目前中國大約有20多家企業從事鈉離子電池研發及上下游配套包括寧德時代、中科海納、容百科技、深圳比克電池、欣旺達、華陽股份、滄州明珠、恩捷股份、中材科技、璞泰來等。相對于其他企業,據寧德時代透露其已解決了材料在循環過程中容量快速衰減這一世界性的難題,而寧德時代之所以能夠解決這個難題,得益于模擬計算和設計仿真。據介紹寧德時代構建了高通量材料集成計算平臺,在原子級別上對材料進行了模擬計算和設計仿真,對材料表面進行重新設計,解決了材料在循環過程中容量快速衰減的問題,使新材料具備了產業化的條件。按照黃起森介紹,在正極材料方面,寧德時代采用了克容量較高的普魯士白材料,創新性地對材料體相結構進行電荷重排,解決了普魯士白在循環過程中容量快速衰減這一核心難題;在負極材料方面,寧德時代開發了具有獨特孔隙結構的硬碳材料,其具有克容量高、易脫嵌、優循環的特性;在電解液方面,寧德時代還開發了適配鈉離子電池正極負極材料的新型獨特電解液體系;在制造工藝方面,鈉離子電池可以與目前的鋰離子電池制造工藝和設備相兼容。寧德時代在發布會上透露,目前公司已經開始進行鈉離子電池產業化布局,計劃是到2023年要能形成基本產業鏈。分析機構的預測是在未來3~5年,鈉離子電池產業鏈會基本形成,鈉離子電池相關工藝、相應的電池管理系統、相關技術體系也會趨于成熟。

                作者: 李佳師 詳情
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                鈉電池是鋰電池的良好補充,產業化開始加快

                鈉電池工作原理與鋰電池類似,生產設備也基本兼容,材料體系有一定變化,鈉電池憑借能量密度和循環性能的優勢,有望在儲能和兩輪車等市場獲得商業應用。在車用動力電池領域,鈉電池優秀的低溫、快充、安全性是對鋰電池的補充,但能量密度和循環性能差距較大,不過寧德時代提出了動力電池中采用鋰電池和鈉電池混配輔以BMS升級的方案,有望推動鈉離子電池在交通領域應用。鈉離電池作為一種新的路線,其核心的原材料供應更大宗和普遍,有助于擺脫電池上游戰略資源瓶頸,能更好的滿足未來TWh時代電池技術多樣化需求,是鋰電池良好的補充,預計其規模的應用可能在2023年左右或以后。摘要鈉電池簡介。鈉電池工作原理與鋰電池類似,同時生產設備也基本兼容。不過材料體系有較大變化,正極一般采用普魯士白和層狀氧化物,負極選用硬碳,集流體均采用鋁箔,隔膜和電解液沒有大的變化。性能方面,鈉電池在低溫性能、安全性、成本(大規模量產后)方面具備優勢,能量密度和循環性能均介于鋰電池和鉛酸電池之間。鈉電池作為鋰電池的補充,主要應用市場在儲能等領域。鈉電池的能量密度、循環壽命優于鉛酸電池,同時具備較強的安全性和較低的成本。根據產業反饋,目前鈉電池主要開始應用在儲能和兩輪車領域替代鉛酸電池。在動力領域,鈉電池優秀的低溫和快充性能是鋰電池的良好補充,但能量密度有一定差距,不過寧德時代提出在動力電池系統中將鋰電池和鈉電池混配并升級BMS的方案,可能會推動鈉電池在車載市場應用。鈉電池對保障供應鏈安全有戰略意義。我國僅擁有世界鋰資源儲量的5.93%,且開發有一定難度,我國鋰礦主要依賴進口,鎳資源也主要在海外,資源供應可能是鋰電池產業進一步壯大后將面臨的潛在約束之一。而鈉資源儲量豐富、分布廣泛,且更容易獲取,鈉電池的研發儲備和產業化對保障我國電池產業戰略資源供給安全具有重要意義。在未來TWh的電池生態中,鈉電池應該會有一席之地。產業化可能在未來幾年。國內具有比較成熟的鈉電池生產研發能力的企業主要是寧德時代、中科海納、鈉創新能源。寧德時代的第一代產品單體能量密度達160wh/kg,系統集成效率達80%,零下20度容量保持率90%,在常溫下充電15分鐘電量達到80%,綜合性能優異。目前國內鈉電池產業化剛起步,供應鏈還沒形成,鈉電池材料主要依靠電池公司自身研發。隨著產品迭代和提升,電池產業應用可能進一步加快,根據寧德時代估計,鈉電池規模應用可能在2023年左右或以后。投資建議:繼續推薦寧德時代,其余關注華陽股份(煤炭)、浙江醫藥(化工)、鼎盛新材(招商有色)。風險提示:鈉電池技術升級和推廣低于預期、成本下降幅度低于預期。1、鈉離子電池簡介1.1鈉離子電池工作原理鈉離子工作原理與鋰離子電池類似。鈉離子電池作為充電電池的一種,主要由正、負極、電解質、隔膜、集流體等組成。其工作原理是利用鈉離子在正負極之間的可逆脫嵌從而實現充、放電的,與鋰電池類似。鈉離子電池的分類。鈉離子電池可分為鈉硫電池、水系鈉離子電池、有機鈉離子電池、固態鈉離子電池。鈉硫電池主要以金屬鈉作為負極、非金屬硫作為正極、β-A12O3陶瓷管同時充當電解質和隔膜,是目前唯一同時具備大容量和高能量密度的儲能電池。截止2020年,全球從事鈉離子電池工程化的公司超過20家,包括松下、豐田等。2017年,我國首家鈉離子電池公司中科海鈉成立,依托中國科學院物理研究所的技術,目前在技術開發和產品生產上都初具規模。1.2 材料體系與鋰電池有所不同相比鋰電池,鈉離子電池材料使用有差異。鈉離子電池中,正極材料:使用鈉離子的活性材料,常見的包括普魯士藍、銅鐵錳或鎳鐵錳層狀氧化物,需具有良好的電化學性、化學穩定性、熱穩定性、安全性,以此保證較高的理論比容量和電池循環壽命;負極材料:由于鈉的半徑較大,并不能在石墨層中可逆的脫嵌,因此一般選擇具備嵌入鈉離子的能力強、體積變形小、擴散通道好、化學穩定性好等特點的硬碳材料。電解質和隔膜:可以沿用鋰電池體系中的材料,但電解液中的六氟磷酸鋰需要換成六氟磷酸鈉。集流體:由于鋰電池主要以石墨作為負極,鋁箔作為負極集流體在低電位下易與鋰形成合金,因此需使用銅集流體,而鈉離子正負極均可使用價格較低鋁箔作為集流體。1.3 鈉資源儲量豐富,成本有望繼續下降鈉資源儲量豐富。鈉資源儲量豐富,地殼豐度可達2.74%,價格低廉且提煉簡單。而鋰儲量僅0.0065%,主要分布于澳大利亞、南美地區。鈉離子電池對保障我國資源供給具有重要戰略意義。我國僅擁有世界鋰資源儲量的5.93%,且開發有一定難度,我國鋰礦主要依賴進口,鎳資源也主要在海外,資源供應可能是鋰電池產業進一步壯大后將面臨的潛在約束之一。而鈉資源儲量豐富、分布廣泛,且更容易獲取,鈉電池的研發儲備和產業化對保障我國電池產業戰略資源供給安全具有重要意義。在未來TWh的電池生態中,鈉電池應該會有一席之地。鈉離子電池成本有望繼續下降。鈉電池外形封裝(圓柱、軟包、方形)與鋰電池相同,同時鋰電池的生產設備大多可以兼容鈉離子電池,原始設備成本支出與鋰電池相當。材料中,除隔膜外,鈉離子電池的正、負極、電解液、集流體的價格較鋰電池材料低。不過,由于鈉離子電池制備工藝不夠成熟、生產設備仍有待改善,生產效率較低且產品一致性及良品率均低,目前的生產成本明顯高于鋰離子電池。但未來當技術成熟實現規?;?,其降本空間更大。2、鈉電池作為鋰電池的補充,主要應用市場在儲能等領域2.1 鈉離子電池產品性能分析有望逐步替代鉛酸電池,是鋰電池的良好補充。鈉離子電池的能量密度、循環壽命優于鉛酸電池,但低于鋰離子電池。對比鉛酸電池,同等容量的下,鈉離子電池的體積小、重量輕,且能量密度超過鉛酸電池的2倍以上。同時,相比于鋰離子電池,鈉離子電池的內阻比鋰離子電池高,發生短路時發熱量少溫度較低,且在放電過程中可可放電至0V,因此鈉離子電池較鋰離子電池的安全性能更加優異。未來首先可能取代鉛酸電池并逐步實現低速電動車、儲能等領域的無鉛化發展。在鈉離子電池儲能與動力領域,國內企業中科海鈉處于產品研發生產的領先地位。目前研發的產品覆蓋了電動自行車、低速電動車、規模儲能等領域,均可在零下20℃至55℃工作。中科海鈉電池使用的技術路線是銅鐵錳,生產的鈉離子電池循環壽命約為4500次,與磷酸鐵鋰相當,優于錳酸鋰和三元材料;能量密度高于145Wh/kg,與錳酸鋰接近。鈉創新能源致力于做鎳鐵錳正極材料(NaNi1/3Fe1/3Mn1/3Q2),即三元層狀氧化物正極-硬碳負極體系的鈉離子軟包電芯,循環壽命約為5000次。2.2 目前的商業化應用主要在儲能和兩輪車儲能是鈉離子電池主要的應用場景。2021年6月,由山西新陽清潔新能源與中科海鈉主導的1MWh鈉離子儲能系統在山西落地。其利用陽泉儲量豐富、成本低廉的無煙煤作為前驅體,采用中科院全球首創的碳基負極材料生產技術和正極廉價原料加工工藝生產,具有成本最低、安全性能高、低溫性能良好、循環壽命長等特點,可廣泛應用于低速電動車、家庭儲能、5G通訊基站等大規模儲能裝置。鈉離子電池打入兩輪電動車市場。2021年7月7日,國內第二大電動兩輪車愛瑪科技在發布會上表示將使用鈉離子電池搭載在未來旗下的電動兩輪車上,其鈉離子電池由鈉創新能源提供。2019年,鈉創新能源完成了噸級材料產線。目前1000-3000噸級產線基本建成試運營,3000噸可以對應百萬輛愛瑪電動車。儲能和兩輪車市場適合鈉電池,車用動力市場還需觀察。鈉電池規?;a后成本低,同時安全性好,能量密度、循環壽命尚可,在儲能和兩輪車市場更有優勢。在動力領域,鈉電池優秀的低溫和快充性能是鋰電池的良好補充,但能量密度有一定差距,不過寧德時代提出在動力電池系統中將鋰電池和鈉電池混配并升級BMS的方案,可能會推動鈉電池在車載市場應用。3、國內企業已經開始布局,大規模產業化可能在2023年以后寧德時代電池產業優勢雄厚,已經推出鈉電池產品。公司已經發布第一代鈉電池產品,單體能量密度達160wh/kg,系統集成效率達80%,同時零下20度容量保持率90%,在常溫下充電15分鐘電量達到80%,綜合性能優秀。公司材料體系均為自身研發,采用普魯士白(鐵錳基氧化物,普魯士藍的升級版)和層狀氧化物作為正極,硬碳作為負極(克容量350mah/g)。未來下一代鈉電池能量密度目標突破200wh/kg。中科海鈉依托中科院物理所,鈉離子電池技術領先。中科海鈉成立于2017年,核心技術來源于中國科學院物理研究所清潔能源實驗室,是國內首家專注于鈉離子電池研發與生產的高新技術企業,公司擁有鈉離子電池核心專利15篇,在鈉離子電池全生產鏈各個環節已掌握具有完全自主研發的核心技術,目前已成功開發出的鈉離子電池能量密度達到145Wh/kg。2021年4月,華陽股份全資子公司新陽能源與中科海鈉合作,擬建設2000噸鈉離子電池正極材料和2000噸鈉離子電池負極材料項目。鈉創新能源團隊源于上海交大,產品覆蓋廣泛。鈉創新能源成立于2018年,其中,浙江醫藥參股40%,但不參與實際經營。公司核心團隊源自上海交大馬紫峰教授鈉離子電池技術研發團隊,首席科學家馬紫峰教授發表鈉離子電池相關文獻16篇,公司擁有30余項發明專利,涵蓋鈉離子電池正極材料、電解液、電池的設計制造以及系統集成與管理等。公司核心產品包括鐵基三元材料前驅體、鐵酸鈉基三元正極材料、鈉電電解液、電芯及系統應用產品等。2021年7月7日,愛瑪科技在經銷商大會上發布鈉離子電池,電池由鈉創新能源負責,未來將搭載在自己的電動兩輪車上。大規模產業化可能在2023年以后。目前國內鈉電池還沒有形成大規模的產業鏈,電池企業處于前期的電化學體系積累階段,材料主要依靠自身研發。未來隨著產品成熟度持續提升,國內鈉電池產業鏈可能逐步形成,根據寧德時代預計,可能在2023年以后。投資建議鈉電池工作原理與鋰電池類似,生產設備也基本兼容,材料體系有一定變化,鈉電池憑借能量密度和循環性能的優勢,有望在儲能和兩輪車等市場獲得商業應用。在車用動力電池領域,鈉電池優秀的低溫、快充、安全性是對鋰電池的補充,但能量密度和循環性能差距較大,不過寧德時代提出了動力電池中采用鋰電池和鈉電池混配輔以BMS升級的方案,有望推動鈉離子電池在交通領域應用。鈉離電池作為一種新的路線,其核心的原材料供應更大宗和普遍,有助于擺脫電池上游戰略資源瓶頸,能更好的滿足未來TWh時代電池技術多樣化需求,是鋰電池良好的補充,預計其規模的應用可能在2023年以后。推薦與關注:寧德時代:7月29日發布第一代鈉離子電池產品,已經完成前期的電化學體系積累。華陽股份(煤炭):間接持有中科海鈉1.66%的股權。浙江醫藥(化工):持有鈉創新能源40%股權。鼎盛新材(有色):鈉電池中銅箔改用鋁箔。風險提示1)鈉電池技術升級和推廣低于預期。鈉電池的能量密度、循環性能還有待提升,如果技術無法持續升級,可能導致推廣不及預期,下游應用空間比較有限。2)成本下降幅度低于預期。鈉離子電池理論成本會更低,但目前還沒有進入大規模量產階段,生產工藝和設備還不夠成熟,因而成本還比較高。若成本下降幅度低于預期,可能導致大規模商業化應用低于預期。

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                鈉離子電池能取代鋰離子電池嗎?

                鈉離子電池是鋰電池的潛在替代品,但鋰離子電池的陽極卻不能為鈉離子電池提供同樣的性能。對于鈉離子電池來說,缺乏結晶結構的無定形碳被認為是一種有用的陽極,因為它有缺陷和空隙,可以用來儲存鈉離子。氮/磷摻雜的碳也具有不錯的電性能。在《Applied Physics Reviews》中,來自浙江大學、寧波大學和東莞理工大學的研究人員描述了他們如何應用原子尺度的基本物理概念來構建鈉離子電池的高性能陽極。摻雜的非晶碳,特別是富電子元素摻雜的非晶碳,是一個很好的儲鈉陽極,但對于鈉存儲的工作原理或摻雜碳的摻雜效果,還沒有獲得一致的解釋。為了尋求答案,研究人員使用能級軌道的概念來解釋吡咯氮和一個磷氧鍵的親和力、它們的原子相互作用、電子分布和電子云配置。為了更近距離地了解獨特的存儲行為,他們應用了第一原理計算,這是一種利用基本物理量來計算物理性質的方法。它基于電子密度函數,這是量子力學的一個概念,可以揭示晶體的分子結構。當他們分析了嵌入在改性碳材料內的鈉離子的電子分布、體系化學參數和吸附能量時,他們發現吡咯氮和磷氧鍵顯示出真正的鈉存儲潛力。研究人員設計了一種水熱處理方法來構建磷-氧結構的前體,然后在碳陽極上摻入雙電子豐富的元素,顯示出增強電池的循環壽命和容量的電化學性能。他們的陽極實現了5000次循環壽命,容量增強到220毫安時/克,并減少了容量損失(0.003%/循環)。論文標題為《Sodium storage behavior of electron-rich element-doped amorphous carbon》。

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                2020年以來主要液流電池簽署項目匯總

                新型儲能政策推動液流電池進入商業化前期,國內裝機規模未來2年有望實現成倍增長,并在大規??稍偕茉床⒕W與電網調峰領域率先爆發。2021年以來,鋰離子電池上游原材料價格暴漲與產能緊缺,暴露出過度依賴單一技術路線的風險:鋰電池下游需求快速釋放造成上游價格上升,產能供應不足,導致儲能與電動車、兩輪車、智能家居等下游“搶電池、搶原料”的情況發生。另外,儲能鋰電池產品壽命不長、火災爆炸等事件時發等問題也影響了鋰電池儲能產品的應用。2021年7月,國家發改委和能源局發布《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,文件提出要堅持儲能技術多元化,推動鋰離子電池等相對成熟新型儲能技術成本持續下降和商業化規模應用,實現液流電池等長時儲能技術進入商業化發展初期。液流電池等新型儲能電池的政策春天正逐步來臨。液流電池在大規模儲能的優勢:超長循環壽命、高安全穩定性、綠色環保液流電池通過不同電解液離子相互轉化實現電能的儲存和釋放。與傳統二次電池相比,其電極反應過程無相變發生,可以進行深度充放電,能耐受大電流充放。與其他電化學儲能技術相比,液流電池最突出特點就是循環壽命特別長,最低可以做到10000次,部分技術路線甚至可以達到20000次以上,整體使用壽命可以達到20年或者更長時間。其次,液流電池的儲能活性物質與電極完全分開,功率和容量設計互相獨立,便于模塊組合設計和電池結構放置;儲存于儲罐中的電解液不會發生自放電;電堆只提供電化學反應的場所,自身不發生氧化還原反應;活性物質溶于電解液,電極枝晶生長刺破隔膜的危險在液流電池中大大降低;同時流動的電解液可把電池充電/放電過程產生的熱量帶走,避免由于電池發熱而產生的電池結構損害甚至燃燒;最后,液流電池的電解液可以實現回收再利用,相比鉛蓄和鋰離子電池,不會對環境造成污染。產品分類看,液流電池按照電解液體系的不同可分為全釩、鐵鉻、鋅溴等不同技術路線。全釩液流電池是目前商業化最為成熟的液流電池路線。首先,全釩液流電池經過多年示范考核,其大規模儲能的工程效果已得到充分的驗證,其他路線由于示范時間短,仍需要經歷較長的驗證周期;相比鐵鉻等技術路線,全釩液流電池的電解液、隔膜、膜電極等原材料供應鏈已經初步成型,國產化進程不斷加快,已能夠支撐起開展百兆瓦級的項目設計與開發,其產業配套更加成熟;最后,全釩液流電池系統(10MW-4小時儲能配置)的單瓦時成本已經能夠控制在2-3元的水平,已經具備初步商業化應用的條件。鐵鉻液流等路線雖然具備更大的降本空間,但從技術瓶頸突破、產業鏈培育和產能建設的進度看,未來五年其他液流電池路線的成熟度和成本水平仍難與全釩液流電池相媲美。液流電池與其他電化學電池技術對比資料來源:公開資料,高工產研新能源研究所(GGII),2021年10月綜上,液流電池是更適合大規模、長時間儲能場合的儲能電池技術路線。從產業配套成熟度看,全釩液流電池將是未來五年主流的液流電池技術路線。隨著裝機規模的快速提升,液流電池的儲能性能優勢將會越發突出。2020年以來市場回顧:簽訂項目數創新高,產業鏈企業擴產加速需求端看,目前液流電池電化學儲能裝機量占比偏低,無論是全球還是中國,比例均低于1%。但2018年以來液流電池簽訂項目數和裝機項目數均創新高,市場熱度明顯提升。以國內為例,根據不完全統計,僅從2021年到2021H1,國內規劃的液流電池裝機量超過6GW,容量超過20GWh。預計2022-2023年該批項目將會密集投運,整體規模將在2021年的基礎上翻番,屆時有望為國內液流電池市場帶來巨額訂單需求。2010-2020年全球液流電池裝機量增長情況(MWh)資料來源:美國能源部2020年以來主要液流電池簽署項目資料來源:公開資料、高工產研新能源研究所(GGII)整理.,2021年10月供給端看,根據GGII產業調研,大連融科、北京普能世紀、樂山偉力得為代表的電池企業,蘇州科潤、攀鋼釩鈦為代表的上游配套企業自2018年以來陸續融資擴產,為即將爆發的液流電池市場屯兵備糧。2021年國內主要液流電池產業鏈擴產項目(部分)資料來源:公開資料、高工產研新能源研究所(GGII)整理.,2021年10月現階段液流電池市場規模較小,整體競爭格局尚未全面打開,大連融科與北京普能世紀涉足液流電池時間較長,其憑借著電堆產品迭代能力、供應鏈整合能力和MW級液流電池項目設計運維能力暫時處于國內領先地位,其裝機規模也遙遙領先國內其他同行。但隨著其他新進入者的加入與擴產項目的完成,未來市場競爭格局仍將存在較大的變數。產品技術端看,液流電池最為詬病的是其能量密度偏低,生產成本偏高。要推進液流電池儲能技術的普及應用,還需要將電堆的功率密度、能量密度和轉化效率再提升一個層次,從而降低電池的成本,提高其可靠性和穩定性,這是行業已經達成的發展共識。GGII預測未來5年,液流電池的產品技術發展將重點圍繞著電堆結構設計的數值模擬仿真、更高效低成本電堆原材料(離子交換膜、雙極板和碳氈等)、高功率密度電堆開發和電解液體系創新等四大方面開展。"十四五"儲能液流電池規模預判:2025年全釩國內裝機有望突破1GW隨著各地液流電池儲能示范項目落地并獲得技術驗證,"十四五"期間將是液流電池從定點示范走向推廣的重要機遇期。高工產研新能源研究所(GGII)預測,"十四五"期間全釩液流電池憑借著更為成熟的產業配套和產品技術、更低的初次投入成本,將成為主流的液流電池技術路線。2025年全釩液流電池國內裝機量有望突破1GW,新增的裝機量主要來源于電源側的可再生能源并網和電網側的削峰填谷兩大應用領域。增長的驅動力主要包括:1)新型儲能政策號召下,國電投、華能、華潤等能源央企加快投資液流電池等新型儲能示范項目,推動液流電池裝機量上一個臺階;2)大連融科、普能等國內產業鏈企業擴產項目投產,帶動電解液、電堆產業鏈配套規模擴大,制造成本進一步下降;3)國內電價市場化改革持續,取消工商業目錄電價、擴大峰谷電價差等電價改革措施在國內逐步落地,增強市場對不同儲能技術路線的包容性和液流電池商業盈利性;4)鋰離子電池安全隱患和儲能時長有限缺陷使液流電池得到新的成長機會。為全面了解儲能液流電池供求發展、技術路線、企業布局、未來前景等狀況,高工產研新能源研究所(GGII)通過實地走訪、電話調研、參考公開資料等途徑獲取了大量的行業信息并進行深度分析,最終形成《2021年中國儲能液流電池市場調研分析報告》。報告共分7章,從儲能細分領域(電源側、電網側和用戶側)、儲能液流電池需求規模、競爭格局、產品與技術、重點企業、風險與建議等方面,為想要了解儲能液流電池從業者提供全面的行業數據和分析報告。數據范圍說明●本報告數據更新至2021年6月?!癖緢蟾鏀祿灾袊箨懙貐^數據為主,少量涉及全球其他地區數據。

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                釩電池產業鏈深度解析

                在“碳達峰、碳中和”背景下,以風電光伏為主的清潔能源將逐漸取代以煤炭、石油為主的化石能源。由于風電、光伏間歇性發電的特點,儲能正在從過去的“可選項”變為發展新能源過程中的“必選項”。#釩電池#當前儲能相關支持政策推出速度顯著加快。2021年7月15日,國家發改委、國家能源局正式印發《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,明確到2025年新型儲能裝機規模達30GW以上,未來五年將實現新型儲能從商業化初期向規?;D變,到2030年實現新型儲能全面市場化發展。文件提出要堅持儲能技術多元化,推動鋰離子電池等相對成熟新型儲能技術成本持續下降和商業化規模應用,實現液流電池等長時儲能技術進入商業化發展初期。目前主要的液流電池包括鐵鉻電池、鋅溴電池及全釩電池等。其中,全釩液流電池是目前研究和應用最廣泛的液流電池技術,其十分適合作為儲能電池,尤其是在光伏、風電等新能源領域。以釩電池為代表的液流電池,2019年裝機規模為20MW,2020年裝機規模達100MW,據不完全統計2020年以來釩電池項目,裝機量已經超過6GW,容量超過20GWH。按照《關于加快新型儲能發展的指導意見》政策制定目標,2025年累計實現新型儲能30GW裝機量,釩電池滲透率20%+,當前滲透率為1%左右,由于光伏、風電等將帶動儲能行業高速發展,釩電池未來發展前景廣闊,2021至2025年有望是釩電池滲透率提升的第一階段爆發期。釩電池有望成為儲能行業大發展賽道上的新星。釩電池的工作原理:資料來源:UET釩電池全稱為全釩氧化還原液流電池(Vanadium Redox Battery,VRB),為液流電池的一種,是一種基于金屬釩元素的氧化還原的電池系統,其電解液是不同價態的釩離子的硫酸電解液。從應用領域來看,釩液流電池當前已實現在智能電網、通信基站、偏遠地區供電、可再生能源及削峰填谷等項目中的應用。全釩液流電池,壽命長、規模大、安全可靠的優勢尤為突出,可用于建造千瓦級到百兆瓦級儲能電站不易燃燒,可實現100%放電,而不損害電池,成為規模儲能的首選技術,在調峰電源系統、大規模風光電系統儲能、應急電源系統等領域具有廣闊的應用前景。釩產業鏈上游:資源端儲量豐富釩在地殼中為第17種常見元素,在地殼中的含量為0.02~0.03%,分布廣泛。釩常以釩鐵、釩化合物和金屬釩的形式廣泛應用于冶金、宇航、化工和電池等行業。釩很少形成獨立的礦物,主要賦存于釩鈦磁鐵礦、磷酸鹽巖、含鈾砂巖和粉砂巖中,此外還有大量的釩賦存于鋁土礦和含碳物質中(如石油、煤)。絕大多數的釩供應來源于共伴生礦床:釩產量中大約有71%來自釩鈦磁鐵礦煉鋼后得到的富釩礦渣,18%直接來自釩鈦磁鐵礦,二者合計達到89%,其他的釩來自釩鈾礦、含釩燃油灰渣、含釩石煤、廢化學催化劑等等。釩主要以伴生元素賦存于釩鈦磁鐵礦中:資料來源:USGS全球釩礦儲量主要集中在中國、俄羅斯、南非,中國儲量占全球的43%。中國的釩礦產量占全球62%。2020年全球釩靜態開采年限達到253年,相比于其他金屬20-50年的靜態開采年限,釩的資源十分充足,其資源儲量完全有能力保障需求的數量級增長。中國的釩礦產量占全球62%:資料來源:USGS, 行行查國內釩資源主要以釩鈦磁鐵礦共伴生存在為主,分布區域主要有四川攀枝花地區、河北承德地區和遼寧朝陽地區。從釩儲量來看,四川攀枝花地區的釩資源最為豐富,攀枝花市境內釩鈦磁鐵礦保有儲量達237.43億噸,其中釩資源儲量達1865萬噸,約占全國儲量的62%,攀鋼釩鈦是國內最大的釩產品生產商,2020年公司釩產品產量占國內產量的18.75%。具備釩制品(折合V2O5)產能2.2萬噸/年,外加托管的西昌鋼釩的產能1.8萬噸/年,公司實際控制的產能達到4萬噸/年。我國主要釩生產企業還包括河鋼承德釩鈦新材料、川威特殊鋼、四川德勝集團鋼鐵、承德建龍特殊鋼等。經歷產能出清過后的釩行業集中度提升,競爭格局優化,龍頭企業定價權進一步提升。攀鋼釩鈦行業龍頭地位得到強化與鞏固,定價權得以進一步提升。釩產業鏈下游:鋼鐵為主要應用領域,儲能需求高速增長釩的下游包括鋼鐵與鑄造、鈦合金、化工以及儲能,釩的應用集中在鋼鐵領域,占比達到85%。儲能方面則被用在全釩氧化還原液流電池中。根據Roskill,得益于對螺紋鋼標準的執行,中國的釩使用強度已經超過了世界平均水平,正在超發達國家邁進。到2030年,全球鋼鐵對釩的需求將達到約136000噸,年均復合增長率達到2.7%?!半p碳”背景下鋼鐵行業對釩的需求增量有限。隨著儲能的高速增長,釩電池有望帶動釩需求呈現爆發式增長。Roskill預測到2030年,VRFBs的釩需求將以約56.7%的復合年增長率增長。世界銀行預測,到2050年,單是儲能領域的釩需求量就可能達到2018年全球釩產量的兩倍。釩電池與鋰電池相比的優劣勢從成本端來看,與鋰電池相比,釩電池最大的劣勢就是成本。隨著消費電子和新能源汽車對鋰電池行業的拉動,鋰電市場規模急劇擴大,技術不斷進步,加上規模效應,帶來成本的大幅下降。資料來源:CNKI, 行行查由于尚未規?;逃?,且受制于設備、產能以及高額的前期投入,目前釩電池成本約為鋰電池的2-3倍。以當前集裝箱交付的價格(含電池包、溫控系統、換流系統、消防系統、監控系統等),目前釩液流電池成本達3-3.2元/Wh,對比目前儲能鋰離子電池成本約1.2-1.5元/Wh,釩電池仍面臨巨大的價格壓力。全釩液流電池儲能系統由電堆、電解液、管路系統、儲能變流器等組成,其中電堆和電解液成本占系統總成本的85%左右。隨著政策推進,釩電池形成規?;?、集群化產業后,電池成本有望進一步下降。全釩液流電池關鍵技術:資料來源:《全釩液流電池》,行行查相比鋰電池,安全是釩電池最大的優勢。與目前儲能電站的主流電池——使用非水電解液的鋰電池不同,由于全釩液流電池電解質離子存在于水溶液中,發生過熱、爆炸的可能性大大降低,液流電池的安全性能讓其在電池領域脫穎而出。另外,不同于鋰80%供應在海外,釩的供應大約50%在國內,資源不會受制于人。釩的需求結構一直相對穩定,90%來自鋼鐵,儲能目前只占1%。但是隨著儲能進入爆發期,2025年占比有望超過15%,2030年有望超過30%。正如2015年的鋰鈷和2018年的鎳的發展格局,新的需求領域帶來了新的成長空間。隨著儲能行業的快速發展,釩產品未來的需求空間打開,釩有望成為繼鋰鈷鎳之后能源金屬。釩電池放電過程:資料來源:北京普能從釩電池的歷史發展沿革來看,釩電池相關研究源于1984年UNSW對2/3價與4/5價釩離子電對在氧化還原電池中的應用,并于1988年開始進入工業研發階段。1995年,中國工程物理研究院電子工程研究所從率先在國內開始釩電池的研制。先后研制成功了500W、1000W的釩電池樣機,成功開發了4價釩溶液制備、導電塑料成型及批量生產、電池組裝配和調試等技術。2002年,釩鋼龍頭企業攀枝花鋼鐵公司以深化資源利用為目的,與中南大學合作介入了釩電池的研發。2009年,中國普能實現對全球最大釩電池公司VRB Power Systems公司的資產收購,包括其擁有或控制的所有專利、商標、技術秘密、設備材料等。此外,VRB PowerSystems公司的核心技術團隊加入合并后的公司。資料來源:行行查從釩電池市場格局來看,目前釩電池市場體量較小,龍頭格局未顯,產業仍處于發展初期。目前全球范圍內研發和制造企業主要包括日本住友電工SEI、大連融科、北京普能、美國UniEnergyTechnologies等。國內釩電池生產企業主要為北京普能、大連融科、武漢南瑞(國網英大子公司)、上海電氣及偉力得。根據國家發改委、國家能源局發布的《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》所制定的目標,到2025年新型儲能裝機規模將達30GW以上,與目前的裝機量相比仍有巨大的空間。釩電池由于其壽命較長,安全性較好,其在儲能領域的滲透率將穩步提升,2025年釩電池在儲能領域滲透率有望達到15%-20%。國家能源集團北京低碳清潔能源研究院儲能技術負責人劉慶華表示:“十四五”時期,我國全釩液流電池將迎來非常好的大規模推廣時機。隨著各地全釩液流電池儲能示范項目落地并獲得技術驗證,未來5年內預計將是全釩液流電池從成熟走向推廣的重要窗口期?!?

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                為儲能電池“加料” 我國科學家研制出新型釩液流電池電極材料

                記者從長沙理工大學獲悉,該校丁美、賈傳坤教授團隊,聯合重慶大學教授孫立東、中科院北京納米能源與系統研究所研究員孫其君,及中科院金屬研究所等多個科研團隊,利用電沉積和氧化還原靶向催化交叉結合技術,共同開發出了一種大規模儲能釩液流電池用的普魯士藍復合電極材料,可顯著提高釩液流電池功率密度和能量效率。這種新型電極材料,有望助推釩液流電池“提質降本”,為其進一步商業化應用提供了新思路。目前,成果進入應用孵化階段,這一研究成果也于日前發布于全球工程技術與材料類著名期刊《SMALL》上??稍偕茉撮_發和利用的迫切性,眾所周知??稍偕茉吹目焖侔l展,則有賴于高安全、低成本、長壽命的大規模儲能新技術。電化學儲能,是儲能技術的一個重要分支。其中,釩液流電池因具有循環壽命長、安全可靠、功率與容量獨立等優點,是目前最有應用前景的大規模儲能技術之一。不過,要將這類電池產業化,則“受制”于電池性能和成本。電極材料是決定釩液流電池功率成本和效率的關鍵材料之一。目前,最常用的電極材料為碳氈或石墨氈,這類電極材料對釩離子的催化活性低,比表面積也低,成為釩液流電池“提質降本”,進入商業化應用的瓶頸。尋找到高活性、低成本的電極材料,是業內專家研究的熱點和重點。研究團隊歷時3年,開發了該種普魯士藍復合電極,有效提升了釩離子反應活性,從而顯著提高了釩液流電池功率密度和能量效率?!坝眠@個復合電極組裝的釩液流電池,功率密度較碳氈電極提升了50%以上。在100毫安每平方厘米的電流密度下,能量效率甚至超過88%?!倍∶勒f。

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                釩電池能否挑戰鋰電池地位?業內專家:前者更適合規模儲能環節

                鋰電池產業已經十分成熟,資本市場也已經孕育了寧德時代(300750,SZ)等優質龍頭。新能源電池的路線這么多,這一產業未來是否還會有黑馬殺出?釩電池成為被看好的其中一條路線。今日(7月31日),由四川省釩鈦鋼鐵產業協會和中國鐵合金在線聯合主辦的第十屆中國釩業發展論壇在成都召開。會上,釩電池技術路線成為業內熱議問題。多位業內專家表示,隨著風能、太陽能等清潔能源的發展,儲能環節將為釩電池帶來巨大的需求。相較鋰電池,釩電池的安全性、儲能容量都有優勢。不過,釩電池要完成成熟的商業化進程,還需要解決高成本等制約條件。中國科學院金屬研究所研究員嚴川偉表示,大規模儲能環節適合釩電池。圖片來源:每經記者 胥帥 攝釩電池需求在規模電力儲能在第十屆中國釩業發展論壇上,釩資源的發展等成為熱議問題?!凹涌炫嘤澜缂夆C鈦鋼鐵現代產業集群?!彼拇ㄊ〗洕托畔⒒瘡d黨組成員、副廳長翟剛在論壇上表示,四川釩資源儲量約占全國總儲量的63%,大部分集中在四川攀西地區。其中,攀鋼集團釩產業國內第一,目前也是世界排位第一。在四川省“5+1”現代產業體系中,提出加快建設釩鈦鋼鐵稀土等先進材料產業。釩電池,曾經在2018年火過一陣。伴隨釩電池概念的興起,2018年的攀鋼釩鈦因掌握上游資源被資金熱炒。當年9月到10月間,攀鋼釩鈦(000629,SZ)股價上漲超過了50%。不過釩電池的商業應用遲遲未有突破,炒作幅度自然無法與成熟的鋰電池板塊相比擬。從規???,截至2019年底,中國已投運儲能項目累計裝機規模32.4GW,其中電化學儲能的累計裝機規模位列第二。這當中,鋰離子電池的累計裝機規模最大,為1378.3MW,占比80.6%;釩電池為代表的液流電池裝機規模僅有20.52MW,占比1.2%。不過釩電池的裝機量正在逐步增長,據國際釩技術委員會統計,全球在運行的釩電池項目達到113個,總裝機為39.664MW,總容量為209.8MWh。四川星明能源環??萍加邢薰靖笨偣こ處煆堉以1硎?,2020年上半年,國內外釩電池生產和應用市場已逐漸活躍?!扳C電池現在處于商業化前期,它主要應用于新能源儲能環節?!睆堉以8嬖V《每日經濟新聞》記者,儲能是釩電池的最大優勢,特別適用風力發電、光伏發電的儲能環節,“像光伏發電主要在白天作業,晚上沒有陽光怎么辦?”中國科學院金屬研究所研究員嚴川偉表示,新能源產業鏈的儲能需求,對釩電池這類液流電池來說是剛性需求?!皟δ鼙仨氉龅侥茉窗踩?,要求電池具備穩定性。大規模儲能環節,釩電池安全的穩定性就很高?!眹来▊Α睹咳战洕侣劇酚浾弑硎?,根據《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》,以10%為配比,2020年光伏發電儲能達到6GW,儲能金額為300億元。不只是光伏,電網削峰填谷同樣存在巨大的儲能需求。商業化突破需降低成本通常來說,釩電池都會被用來與鋰電池比,但嚴川偉認為這樣的比較并不科學。嚴川偉表示,鋰電池和釩電池的應用場景不一樣,比較優勢不一樣,缺點也是各不相同。更為關鍵的是,鋰電池已經進入成熟的商業化運作,釩電池距離這一市場水平還有一段路要走?!颁囯姵氐睦碚摵蛻煤艹墒?,能量密度很高,這是優勢。但釩電池是用于規模電力的用途?!眹来▊フf,這涉及到不同的產業環節,釩電池適合大容量儲能應用,鋰電池則涉及小容量?;诓煌膽脠鼍?,兩種電池展現的技術優勢也各不一樣。釩電池充放電不涉及固相反應,電解液使用的損耗非常小?;谶@一優勢,釩電池用于大規模電力儲能時,會減少傳輸階段的電力損耗。張忠裕說,況且釩電池體量比鋰電池大,這決定它很難直接用于新能源汽車。但需要注意的是,釩電池雖然展示了在儲能領域的技術優勢,可商業化進程為何沒有大的突破?“主要還是成本太大?!睆堉以Uf,他此次在論壇的報告主題就是降低釩電池成本,“10kW/40kWh釩電池儲能系統為例,儲能系統成本占比最大為釩電解液成本,占總成本的41%,電堆成本達到37%,兩者總和達到78%。降低釩電池價格最有效的辦法就是降低釩電解液及電堆的生產成本?!眹来▊ケ硎?,降電堆成本就是要開發低成本材料、提高電流密度,降電解液成本就是要有低成本的釩源、低成本技術路線。張忠裕說,釩電池的材料成本高,“主要是沒有大規模商業化,缺乏產業配套的企業。產業成熟,規模經濟起來了,單位成本就會降低?!绷硪环矫?,張忠裕認為,釩電池產業環節具有較高的門檻,即初始的投資要求較高,“雖然拉長時間周期,整體成本和鋰電池差不多。但它的初始投入資金就高出很多?!彼?,嚴川偉也建議企業要進入釩電池領域,需要明確在產業鏈的定位。嚴川偉和張忠裕均表示,釩電池解決了經濟性問題,那么產業化和商業化的那天就能很快到來。但也有業內人士表示,釩電池是釩需求潛在增長點,但不確定性很大,“有一定前景,仍需要通過示范工程驗證”。不過總體來看,釩電池的未來還是被廣為看好,釩礦資源也會有需求。

                作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 詳情
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                中國科學家研發出新一代全釩液流電池電堆

                中國科學院大連化學物理研究所(以下簡稱“大連化物所”)11日發布消息稱,該所研究員李先鋒、張華民領導的科研團隊近日成功研發出新一代低成本、高功率全釩液流電池電堆。風能、太陽能等可再生能源固有的隨機性、間歇性、波動性、直接并網難等特性,一定程度上限制了可再生能源的發展利用。全釩液流電池是一種高性價比、高能效、長壽命的規模儲能技術,其可將不穩定的可再生能源儲存,并實現平穩輸出利用。經測試,該電堆在30千瓦恒功率運行時,其能量效率超過81%,100個循環容量無衰減。據介紹,全釩液流電池儲能系統由電堆、電解質溶液、管路系統等組成,其中電堆起到了至關重要的作用。而相對于傳統全釩液流電池電堆,新一代電堆采用的可焊接多孔離子傳導膜可以提升離子選擇性,提高電解液的容量保持率,此外,多孔離子傳導膜的成本遠低于商業化的全氟磺酸膜,從而可大幅度降低電堆成本?!拔覀兺ㄟ^應用自主研發的可焊接多孔離子傳導膜,實現了對電池電堆組裝工藝的改進?!贝筮B化物所研究員李先鋒表示,新一代全釩液流電池電堆不但保持了傳統電堆的高功率密度,相比傳統電堆,其總成本也下降了40%。大連化物所方面表示,新一代全釩液流電池電堆的成功研發,將大幅度降低全釩液流電池系統的成本,推動全釩液流電池的產業化應用。上述工作得到了中國科學院“變革性潔凈能源關鍵技術與示范”戰略性先導科技專項、國家自然科學基金等項目的支持。(完)

                作者: 楊毅 詳情

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