高價鋰鹽引致行業焦慮。鋰需求大幅擴增,供應缺口導致價格高增。從3C消費過度到電動汽車,到儲能的應用,對鋰的需求越來越大。目前,碳酸鋰被稱為白色石油,是鋰離子電池的重要原材料。?目前,工業級/電池級碳酸鋰已至22年7月46-48萬元/噸的高位。我國從2015年起開始鋰礦項目布局,目前仍存在較大缺口。2021-2022年上半年碳酸鋰價格以先平緩上漲后急速拉升的態勢實現大幅增長,居高不下。以周數為周期進行統計,工業級價格從21年年初5.6萬元/噸上漲至22年7月的46萬元/噸,上漲幅度高達721.4%;電池級從21年年初6.2萬元/噸上漲至22年7月的47.8萬元/噸,上漲幅度為670.2%。高價鋰鹽催化下,市場開始尋找鋰離子電池的替代品。
鋰離子電池的替代品:鈉離子電池。鈉離子電池工作原理與鋰離子電池相似。充電時,Na+從陰極脫出并嵌入陽極,同時電子通過外部電路,此時陽極處于低電勢富鈉態,陰極處于高電勢貧鈉態,嵌入陽極的Na+越多,充電容量越高;放電時,發生相反的過程,Na+從負極脫出,嵌
入正極,正極回到富鈉態,回到正極的Na+越多,放電容量越高。與鋰離子電池構造相同,鈉離子電池主要由正極、負極、電解質和隔膜組成。正極材料:主流鈉離子材料包括聚陰離子型化合物、層狀過渡金屬氧化物以及普魯士藍類化合物。負極材料:目前常用的鈉離子負極材料為硬碳和軟碳材料。?電解質:與鋰離子電池電解質相同,鈉離子電池電解質分為液體電解質、固液復合電解質、固態電解質。電解質鹽一般為NaPF6,合成方法與鋰離子電池電解液相似。
鈉離子電池的應用場景——電動兩輪車。電動兩輪車是鈉離子電池的另一大應用領域。根據EVTank,2021年超75%的兩輪車使用的蓄電池為鉛酸電池,然而鉛酸電池的劣勢較為明顯:1.污染嚴重:廢舊的鉛酸蓄電池在拆解過程中,產生的酸液以及廢渣中含大量重金屬,處理不當會嚴重污染土壤和水資源;2.能量密度與循環壽命較低:鉛酸電池的能量密度在30-50 Wh/kg,循環壽命僅300次,遠遠低于鈉離子電池。?根據工信部21年修訂的國家標準《純電動乘用車技術條件》,鉛酸電池已被禁止應用于微型低速純電動乘用車,鈉離子電池
產業化后在環保性、電池性能均可滿足國標要求,是低速車動力電池的理想選擇。