水系鈉離子電池行業(yè)應(yīng)用需求 水系鈉離子電池行業(yè)投資前景預(yù)測(cè)

• 周迅 2023年2月15日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 843 52
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而水系離子電池由于采用中性的鹽水溶液作為電解質(zhì)，既避免了有機(jī)電解質(zhì)的易燃問(wèn)題，又克服了傳統(tǒng)水系電池的高污染，壽命短(如鉛酸電池)和價(jià)格昂貴(鎳氫電池)的缺點(diǎn)，是能夠滿足大型儲(chǔ)能技術(shù)要求的理想體系之一。因此，近年來(lái)，水系離子(鋰、鈉等)電池的研發(fā)越來(lái)越

相比于上述的傳統(tǒng)二次電池，有機(jī)系離子電池以離子在正負(fù)極的嵌入脫出和在兩極間擴(kuò)散作為充放電基本原理，具有能量密度高，倍率高和循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。在性能上可以滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)要求。然而，由于其大量使用易燃的有機(jī)電解質(zhì)，在生產(chǎn)和使用過(guò)程中會(huì)造成爆燃事故，有安全性問(wèn)題缺陷。

水系鈉離子電池行業(yè)應(yīng)用需求 水系鈉離子電池行業(yè)投資前景預(yù)測(cè)

而水系離子電池由于采用中性的鹽水溶液作為電解質(zhì)，既避免了有機(jī)電解質(zhì)的易燃問(wèn)題，又克服了傳統(tǒng)水系電池的高污染，壽命短(如鉛酸電池)和價(jià)格昂貴(鎳氫電池)的缺點(diǎn)，是能夠滿足大型儲(chǔ)能技術(shù)要求的理想體系之一。因此，近年來(lái)，水系離子(鋰、鈉等)電池的研發(fā)越來(lái)越受到關(guān)注。

但是，地球上的鋰資源實(shí)際上是難以支撐大型儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用需求的。于是，與鋰的化學(xué)性能類似的鈉被認(rèn)為能夠替代鋰適用于水系離子電池體系。

鈉是地球上儲(chǔ)量最豐富的資源之一，可以說(shuō)是用之不竭。價(jià)格也顯著降低，通常為鋰鹽的1/10。因此，水系電解質(zhì)的鈉離子電池被認(rèn)為是最有潛力的適合大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池之一，成為最近業(yè)界研究工作的焦點(diǎn)。實(shí)際上，鈉離子電池的研究與鋰離子電池幾乎同時(shí)起步，早在20世紀(jì)80年代，人們就開(kāi)展了有機(jī)系鈉離子電池正負(fù)極材料的研究。但是與有機(jī)系鋰離子電池相比，鈉離子電池的發(fā)展緩慢。

這主要是由于成功應(yīng)用于有機(jī)系鋰離子電池中的正負(fù)極材料體系不能簡(jiǎn)單地移植到鈉離子電池中。雖然二者都是以正、負(fù)極間離子嵌入/脫出反應(yīng)的“搖椅式”機(jī)理作為充放電反應(yīng)機(jī)理，可是因?yàn)殁c的離子半徑(0.102nm)比鋰離子和質(zhì)子大許多，使得其嵌入反應(yīng)困難。而且，負(fù)極材料在接受大體積的鈉離子的嵌入反應(yīng)過(guò)程中，其晶格容易發(fā)生形變甚至坍塌，影響到電池的循環(huán)性能。直到近年，在容量利用率和循環(huán)壽命方面基本滿足要求的有機(jī)系鈉離子電池用負(fù)極材料才被開(kāi)發(fā)出來(lái)。

雖然水系鈉離子電池技術(shù)面臨著諸多挑戰(zhàn)，但它仍然為大規(guī)模儲(chǔ)能提供了一種安全、廉價(jià)、清潔和耐久的新體系?，F(xiàn)在，越來(lái)越多的新材料，新構(gòu)思和新技術(shù)被應(yīng)用到水系鈉離子電池體系的開(kāi)發(fā)中，其綜合性能也在不斷提升。相信隨著研究與開(kāi)發(fā)的不斷深入，在不久的將來(lái)一定能夠?qū)崿F(xiàn)其在儲(chǔ)能上的大規(guī)模應(yīng)用，從而推動(dòng)以智能電網(wǎng)和可再生能源并網(wǎng)為代表的清潔能源的應(yīng)用。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國(guó)水系鈉離子電池行業(yè)發(fā)展分析與投資預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

據(jù)調(diào)查，水系鈉離子電池平均售價(jià)略低于鋰離子電池，高于鉛酸電池，但在使用壽命上卻大大高于鉛酸電池，因此，水系鈉離子電池具有較好的市場(chǎng)前景，隨著技術(shù)水平的不斷提高，水系鈉離子電池的生產(chǎn)成本有望進(jìn)一步降低，未來(lái)水系鈉離子電池的售價(jià)將更加低廉。若能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，未來(lái)批量生產(chǎn)售價(jià)可低至150美元/(kW?h)，即1.05元/Wh。

由于水系鈉離子電池行業(yè)仍處于幼稚期，參考目前鋰離子電池和鈉離子電池行業(yè)的毛利率水平，根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，未來(lái)水系鈉離子電池行業(yè)的毛利率水平將穩(wěn)定在34%-50%區(qū)間范圍內(nèi)。

水系鈉離子電池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化時(shí)間都很短，技術(shù)層面還存在很多難題有待攻克。其主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：

(1)水是最常見(jiàn)的液體，同時(shí)也是常見(jiàn)液體中極性最強(qiáng)的。在水溶液中循環(huán)使用的電池，必須克服電極材料在水溶液中的溶解以及鹽溶液對(duì)電極的長(zhǎng)期(10-20年)持續(xù)不斷的緩慢腐蝕。解決這一問(wèn)題的途徑不一，可以是開(kāi)發(fā)新型的耐腐材料;亦可以是從電池設(shè)計(jì)的角度考慮，加強(qiáng)電極的成型后的強(qiáng)度以抗抵水溶液的侵蝕;

(2)由于水的理論電解電壓只有1.23V，因此極大地限制了水系鈉離子電池的質(zhì)量比能量。目前已見(jiàn)報(bào)道的這類產(chǎn)品質(zhì)量比能量均不超過(guò)25W·h/kg，比鉛酸蓄電池還低。在電解液的分解電壓不變的前提下，只能通過(guò)尋找或創(chuàng)造出更高比容量的正負(fù)極材料，才能提升整個(gè)電池的質(zhì)量比能量;

(3)水系鈉離子電池是一種全新的電池體系，其電極的成型、集流體的選擇、電解液功能添加劑的開(kāi)發(fā)等等一系列的工藝技術(shù)難題還需要不斷地被攻克，電池性能仍有很大的提升空間。

本報(bào)告由中研普華咨詢公司領(lǐng)銜撰寫(xiě)，在大量周密的市場(chǎng)調(diào)研基礎(chǔ)上，主要依據(jù)了國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、國(guó)家商務(wù)部、國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家經(jīng)濟(jì)信息中心、國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心、工信部、中國(guó)行業(yè)研究網(wǎng)、全國(guó)及海外多種相關(guān)報(bào)紙雜志的基礎(chǔ)信息等公布和提供的大量資料和數(shù)據(jù)，客觀、多角度地對(duì)中國(guó)水系鈉離子電池市場(chǎng)進(jìn)行了分析研究。

報(bào)告在總結(jié)中國(guó)水系鈉離子電池發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，結(jié)合新時(shí)期的各方面因素，對(duì)中國(guó)水系鈉離子電池的發(fā)展趨勢(shì)給予了細(xì)致和審慎的預(yù)測(cè)論證。報(bào)告資料詳實(shí)，圖表豐富，既有深入的分析，又有直觀的比較，為水系鈉離子電池企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中洞察先機(jī)，能準(zhǔn)確及時(shí)的針對(duì)自身環(huán)境調(diào)整經(jīng)營(yíng)策略。

了解更多行業(yè)數(shù)據(jù)詳情，可以點(diǎn)擊查閱中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2022-2027年中國(guó)水系鈉離子電池行業(yè)發(fā)展分析與投資預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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  2022-2027年中國(guó)水系鈉離子電池行業(yè)發(fā)展分析與投資預(yù)測(cè)報(bào)告

  相比于上述的傳統(tǒng)二次電池，有機(jī)系離子電池以離子在正負(fù)極的嵌入脫出和在兩極間擴(kuò)散作為充放電基本原理，具有能量密度高，倍率高和循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。在性能上可以滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)要求。然而...

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