水系鈉離子電池多采用中性的鈉鹽溶液作為電解液,安全環保,且資源豐富。水系鈉離子電池與有機系鈉離子電池相比,能夠降低有機系電解液的操作條件嚴格等帶來的劣勢。與鋰離子電池相比,鈉離子電池具有價格更加低廉、資源更加豐富、更加綠色環保等優勢。因此,在大型儲能方面,水系鈉離子電池具有良好的實用前景。
水系鈉離子電池的結構與有機體系相似,一般使用可溶于水的鈉鹽作電解液。當前,通常會用到的鈉離子電池正極材料有錳氧化物材料和普魯士藍類材料等。而常用的負極材料有磷酸鹽類材料、碳基類材料和普魯士藍類材料等。
材料是決定電池性能的關鍵一環,當前,制約水系鈉離子發展的瓶頸正是由于缺乏高性能的新型電極材料。由于正極材料占電池成本的40%左右且也是決定電池的電壓和容量的重要因素,所以開發結構穩定的正極材料是我們的重要方向。
水系鈉離子電池具有與鋰離子電池相似的結構組成及工作原理,主要由正負極材料、電解液和集流體構成的。正負極都是采用嵌鈉化合物,基本反應原理如圖所示,充電時,在電池內部,鈉離子從正極富鈉晶格中脫出來后通過電解液擴散嵌入負極晶格中,放電過程與之相反,鈉離子又回到正極,電子在電池外部從外電路以相同的方向流過以確保整個系統的電荷平衡。
雖然水系鈉離子電池技術面臨著諸多挑戰,但它仍然為大規模儲能提供了一種安全、廉價、清潔和耐久的新體系。現在,越來越多的新材料,新構思和新技術被應用到水系鈉離子電池體系的開發中,其綜合性能也在不斷提升。相信隨著研究與開發的不斷深入,在不久的將來一定能夠實現其在儲能上的大規模應用,從而推動以智能電網和可再生能源并網為代表的清潔能源的應用。
據中研普華研究報告《2022-2027年中國水系鈉離子電池行業發展分析與投資預測報告》數據顯示
水系鈉離子電池產品市場價格走勢
據調查,水系鈉離子電池平均售價略低于鋰離子電池,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前景,隨著技術水平的不斷提高,水系鈉離子電池的生產成本有望進一步降低,未來水系鈉離子電池的售價將更加低廉。若能實現批量生產,未來批量生產售價可低至150美元/(kW?h),即1.05元/Wh。
圖表:現有儲能用電池指標及價格的比較

數據來源:公開資料整理
三、水系鈉離子電池行業經營利潤分析
由于水系鈉離子電池行業仍處于幼稚期,參考目前鋰離子電池和鈉離子電池行業的毛利率水平,根據中研普華產業研究院的相關數據統計顯示,未來水系鈉離子電池行業的毛利率水平將穩定在34%-50%區間范圍內。
圖表:2020-2025年中國水系鈉離子電池行業毛利率水平

數據來源:中研普華產業研究院整理
未來水系鈉離子電池行業發展現狀及市場投資前景如何?欲了解更多市場具體詳情可以點擊查看中研普華研究報告《2022-2027年中國水系鈉離子電池行業發展分析與投資預測報告》。

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2022-2027年中國水系鈉離子電池行業發展分析與投資預測報告
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