❶ 為什麼獲得氫氣的成本高不是電解水就可以了嗎
因為電解的耗電量會很大,所以成本會很高啊~
因為氫氣燃燒會放出大量的能量,產生水
反過來如果要將水中的氫氣電離出來,要吸收比燃燒放出的能量更多的能量才行的。
所以電解氫會需要大量的能量,而這些能量就是電能,所以會消耗大量的電能,成本會很高
儲存困難這是因為H2屬於易燃氣體,其爆炸極限的范圍比較寬,所以混入少量的空氣都可能引起爆炸。
其儲存可以保存在鋼瓶中,要有一定的壓力,但是,H2的半徑很小,較容易穿透金屬材料,即對鋼瓶的材料要求較高,對壓力也有一定的要求。
所以,目前正在研究合金儲氫材料,即某些特殊的合金能與H2形成特殊的非整比化合物,起到儲存H2的作用,簡單理解就是H2儲存在合金中某些金屬原子的空隙里。
❷ 動力電池負極材料
石墨類負極,非石墨類負極主要有硬碳和軟碳。負極材料,是電池在充電過程中,鋰離子和電子的載體,起著能量的儲存與釋放的作用。在電池成本中,負極材料約佔了5%-15%,是鋰離子電池的重要原材料之一。
負極材料需滿足以下要求:
1、鋰離子在負極基體中的插入氧化還原電位盡可能低,接近金屬鋰的電位,從而使電池的輸入電壓高;
2、在基體中大量的鋰能夠發生可逆插入和脫嵌以得到高容量;
3、在插入/脫嵌過程中,負極主體結構沒有或很少發生變化;
4、氧化還原電位隨Li的插入脫出變化應該盡可能少,這樣電池的電壓不會發生顯著變化,可保持較平穩的充電和放電;
5、插入化合物應有較好的的電子電導率和離子電導率,這樣可以減少極化並能進行大電流充放電;
6、主體材料具有良好的表面結構,能夠與液體電解質形成良好的SEI;
7、插入化合物在整個電壓范圍內具有良好的化學穩定性,在形成SEI後不與電解質等發生反應;
8、鋰離子在主體材料中有較大的擴散系數,便於快速充放電;
9、從實用角度而言,材料應具有較好的經濟性以及對環境的友好性。
❸ 為什麼硬碳可以作為鋰離子電池負極材料
最佳答案明顯是錯誤了,稍微對這一領域了解的人都會知道,硬碳是難以石墨化的碳,即在高溫下炭化也很難得到結晶性很好的碳。硬碳最為鋰離子電池的負極材料有著較高的比容量,原因主要有幾點:就整體而言,因為碳的結晶性不好,存在大量的缺陷,而這些缺陷可以幫助容納鋰離子;二對於某些特定的結構而言,這些硬碳材料有著較大的比表面積,富含介孔和微孔,或是相對粗糙的表面,可以在充放電過程中發生鋰離子的脫吸附,也可能在這些孔隙內形成鋰分子和鋰離子簇;而且由於碳材料炭化不完全,材料還可能有H、N、O原子的殘余,而摻雜的原子可以與Li 發生鍵合,產生額外的容量。
❹ 動力煤 無煙煤 煉焦煤 噴吹煤 洗精煤,這些東西誰能詳細說說,哪種價格最高
我國將煤按揮發份等指標分為三大類17個品種,具體你可以去網路「中國煤炭分類」。
動力煤和煉焦煤是按用途大類分。
無煙煤既可以是動力煤,也可以做噴吹煤,洗選加工成為洗精煤,甚至也可以適當摻入煉焦煤。
你說的價格問題,其實就是煤的質量問題。
同品種的煤,灰分、硫含量越低,價格越高。
同灰分和硫的煤,一般來說焦煤要比噴吹煤貴,因為噴吹煤原本就是鋼廠為了降少焦煤用量,降低成本的。
至於更往細裡面說,估計得寫本書了。
❺ 新能源汽車電池中加入這種材料,續航更高、成本更低
十年時間,新能源 汽車 從一個概念產品迅速普及並佔領市場,成功接過了燃油 汽車 手裡的接力棒,成為了 汽車 領域下一代的不二選擇。這個轉變已經成為全球幾乎所有人的共識,也直接或間接的對人們的生活產生了巨大的改變,其影響力甚至擴大到了圈外。馬斯克因為特斯拉 汽車 備受追捧,有媒體稱他為現實的「托尼斯塔克」,成為了一些投資者心中的神話,甚至連鼓吹虛擬貨幣也有人深信不疑。曾毓群因為寧德時代超越李嘉誠成為香港新的首富,比亞迪也從一個名不見經傳的小企業成長為新一代巨鱷。
這一切的源頭是什麼? 新能源 。
目前市面上的新能源 汽車 , 95%以上為電動型 汽車 ,整個電動 汽車 領域已經趨於成熟,城市裡綠色牌照的新能源 汽車 幾乎隨處可見,未來還會更加快速的發展。
電動 汽車 的核心是電池,電池的核心是四大材料,正極材料磷酸鐵鋰和三元打得不可開交,電解液和固態電池也在爭得你死我活,短時間難以分出勝負;隔膜行業本就是有機薄膜加工,成熟的市場出現一塊新鮮的蛋糕,分分鍾就被瓜分得一干二凈。
唯有負極材料不同,碳基材料的主流地位受到嚴重沖擊,而挑戰者正是被各路神仙都一致看好的硅基負極。 目前市面上所有與鋰電池負極領域相關的企業都在硅基負極上有所布局, 國內負極材料企業的「四大四小」無一例外都有自己的硅基負極產品,而寧德時代、力神電池、國軒高科、比亞迪、比克動力、萬向A123、微宏動力等電池企業同樣在加碼硅基負極,至於車企,像是特斯拉、比亞迪、廣汽、小鵬、蔚來等等更是對硅基電池格外看重。
其實對於市場選擇硅基負極已經有很多專家、學者、教授甚至是企業家已經分析得非常透徹, 其核心就是能夠提供更高的續航和更低的原料成本 。相比碳基負極來說,硅在常溫下可與鋰合金化,理論比容量高達4200mAh/g,遠高於商業化石墨理論比容量(372mAh/g),在地殼元素中儲量豐富,成本低、環境友好,因而硅負極材料一直備受科研人員關注,被公認為是 最具潛力的下一代鋰離子電池負極材料之一 。
缺點也自然不必多說,膨脹、粉化、循環差、不導電。然而需要注意的是,鋰電池負極中所使用的硅為單質硅或者氧化亞硅。目前市面上99.999%純度的高純硅也不過5萬元/噸,但是,這些硅想要作為負極材料使用,需要研磨、破碎至納米級,之後進行碳復合形成負極材料,這些負極材料的售價在10~30萬元/噸不等。按照美國安普瑞斯的工藝,硅含量約為10%,剩下的都是碳材料,而市面現有的石墨負極也就5~8萬元/噸,刨去生產工藝中的其他成本,納米級硅原料的價格可謂是一個恐怖的數字。
事實也正是如此,目前市售的納米球形硅粉價格通常在250~300萬元/噸之間,雖然這僅是小批量供應的價格,但產量放大後也不會太便宜。
硅基負極材料由日本日立化成(HITACHI)首次發明。目前國際上技術較為領先的國際廠家多集中在日韓兩國,包括 日本日立化成(HITACHI)、日本信越化學(ShinEtsu)、韓國加德士(GS)、韓國大洲(Daejoo)、 美國安普瑞斯(Amprius)等。近年來,國內在硅基負極材料的市場上有了一定的突破,貝特瑞成功進入特斯拉供應鏈,璞泰來的主要供應對象則是ATL、LG和三星。但是在全球范圍內,硅基負極材料仍然不是主流產品,據不完全統計,硅碳負極在整體負極中出貨量的佔比約8%。
據前瞻產業研究院預測,2021~2025年硅碳負極材料在鋰電池負極中滲透率年均增長為3~4%。通常來說,納米硅在鋰電池負極材料中的添加量為10%左右,按照這一模型計算,到2025年,納米硅的需求量將會達到4.42萬噸,市場份額將超過1300億。
硅負極優秀嗎?答案是 肯定 的。
但是在硅基負極規模化的道路上,還有一個最兇猛的攔路虎,那就是性價比。從前文可以看到,硅基負極的價格比現有碳基負極價格高出很多,但是對於性能的提升實際上不到15%,在解決的里程痛點的基礎上,市場的接受度並不是特別高。目前在規模化上,僅有特斯拉在model3系列上全面鋪開,比亞迪已經部分列裝,而廣汽引爆資本市場的「彈匣電池」,還沒有看到實際的產品落地。
更多的硅基負極實際上是應用在了3C領域。解決的辦法有嗎?有。而且已經在路上,各廠家在硅負極的性能提升和降本的 探索 行都有了一定的進展,最多五年,硅碳負極將會在高端甚至是中端電動車上全面鋪開。 唯一能限制其擴張速度的就是各廠家的產能。
一種新型納米硅及負極前驅體生產技術。
新型納米硅及負極前驅體的優勢:
1、 成本低, 相比現有負極材料成本可降低5~10%。
2、 循環性能優異, 在保持高容量的同時循環性能 800圈。
3、 相容性好, 在碳包覆過程中不會出現明顯團聚,有效提產品性能。
4、 產能高, 具有規模化、工業化連續生產效應。
5、 無污染, 生產過程中不存在污染和溫室氣體排放,環評無壓力。
❻ 鈉離子電池:快速升溫,從幕後到台前,坐擁資源和成本兩大優勢
1.1 鋰鈉同族,物化性質有類似之處
鋰、鈉、鉀同屬於元素周期表ⅠA 族鹼金屬元素,在物理和化學性質方面有相似之處,理論上都可以作為二次電池的金屬離子載體。
鋰的離子半徑更小、標准電勢更高、比容量遠遠高於鈉和鉀,因此在二次電池方面得到了更早以及更廣泛的應用。
但鋰資源的全球儲量有限,隨著新能源 汽車 的發展對電池的需求大幅上升,資源端的瓶頸逐漸顯現,由此帶來的鋰鹽供需的周期性波動對電池企業和主機廠的經營造成負面影響,因此行業內部加快了對資源儲備更加豐富、成本更低的電池體系的研究和量產進程,鈉作為鋰的替代品的角色出現,在電池領域得到越來越廣泛的關注。
1.2 綜合性能優於鉛酸電池,能量密度是短板
鈉離子電池與鋰離子電池工作原理類似。與其他二次電池相似,鈉離子電池也遵循脫嵌式的工作原理,在充電過程中,鈉離子從正極脫出並嵌入負極,嵌入負極的鈉離子越多,充電容量越高;放電時過程相反,回到正極的鈉離子越多,放電容量越高。
能量密度弱於鋰電,強於鉛酸。
在能量密度方面,鈉離子電池的電芯能量密度為100-160Wh/kg,這一水平遠高於鉛酸電池的30-50Wh/kg,與磷酸鐵鋰電池的120-200Wh/kg相比也有重疊的范圍。
而當前量產的三元電池的電芯能量密度普遍在200Wh/kg以上,高鎳體系甚至超過 250Wh/kg,對於鈉電池的領先優勢比較顯著。
在循環壽命方面,鈉電池在3000次以上,這一水平也同樣遠遠超出鉛酸電池的300次左右。
因此,僅從能量密度和循環壽命考慮,鈉電池有望首先替代鉛酸和磷酸鐵鋰電池主打的啟停、低速電動車、儲能等市場,但較難應用於電動 汽車 和消費電子等領域,在這兩大領域鋰電仍將是主流選擇。
安全性高,高低溫性能優異。
鈉離子電池的內阻比鋰電池高,在短路的情況下瞬時發熱量少,溫升較低,熱失控溫度高於鋰電池,具備更高的安全性。因此針對過 充過 放、短路、針刺、擠壓等測試,鈉電池能夠做到不起火、不爆炸。
另一方面,鈉離子電池可以在-40 到80 的溫度區間正常工作,-20 的環境下容量保持率接近90%,高低溫性能優於其他二次電池。
倍率性能好,快充具備優勢。
依賴於開放式3D結構,鈉離子電池具有較好的倍率性能,能夠適應響應型儲能和規模供電,是鈉電在儲能領域應用的又一大優勢。
在快充能力方面,鈉離子電池的充電時間只需要10分鍾左右,相比較而言,目前量產的三元鋰電池即使是在直流快充的加持下,將電量從20%充至80%通常需要30分鍾的時間,磷酸鐵鋰需要45分鍾左右。
2.1 資源端:克服鋰電瓶頸
鋰電池面臨資源瓶頸,鈉資源相對豐富。鋰的地殼資源豐度僅為0.0065%。
根據美國地質調查局的報告,隨著鋰礦資源勘探力度增加,2020年全球鋰礦儲量提高到 2100萬噸鋰金屬當量(摺合碳酸鋰1.12億噸),同比增長23.5%;若按照每輛電動車使用50kg碳酸鋰測算且不考慮碳酸鋰的其他下游市場,當前鋰儲量僅能夠滿足20億輛車的需求,因此存在資源端的瓶頸。
分區域看,全球主要鋰礦資源國鋰儲量均有不同程度的提高,澳大利亞和中國增加較多,其中澳大利亞鋰儲量由2019年的280萬噸提高到470萬噸鋰金屬當量,而2020年中國鋰儲量則大幅提升50%至150萬噸鋰金屬當量。
總體來看,智利和澳大利亞仍為全球前兩大鋰資源擁有國,2020年分別約佔全球鋰資源儲量的43.8%和22.4%。
與之相比,鈉資源的地殼豐度為2.74%,是鋰資源的440倍,同時分布廣泛,提煉簡單,鈉離子電池在資源端具有較強的優勢。
鋰價上漲帶來企業成本端的擾動。
從短期來看,由於2021年開始鋰的需求增長,而上游鋰礦供給有所收縮以及去庫存,鋰礦以及鋰鹽價格在2020年見底,2021年上半年價格回升幅度較大;從長期來看,鋰資源存在產能瓶頸引發市場對於鋰價中樞上移的預期。
對於企業來說,長期穩定的原材料價格對於自身的正常經營意義重大,鋰價的持續上漲可能加速企業尋找性價比更高的替代品的進程。
中國鋰資源對外依存度較高。
中國鋰礦主要分布在青海、西藏、新疆、四川、江西、湖南等省區,形態包括鋰輝石、鋰雲母和鹽湖鹵水。
受制於提鋰技術、地理環境、交通條件等客觀因素,長期以來中國鋰資源開發較慢,主要依賴進口;近年來隨著下游需求增長以及技術進步,中國鋰資源開發進度有所加速。
在不考慮庫存下,2020年中國鋰行業對外資源依賴度超70%,維持較高水平。
發展鈉離子電池具備戰略意義。
中國大力發展新能源 汽車 的目的除了降低碳排放、解決環境問題之外,減少對傳統化石燃料的進口依賴也是重要原因之一。
因此,若不能有效解決資源瓶頸問題,發展電動車的意義就會打一定折扣。
除了鋰資源外,鋰電池其他環節如鈷和鎳也面臨進口依賴以及價格大幅波動的難題,因此發展鈉離子電池具備國家層面的戰略意義。
2020年,美國能源部明確將鈉離子電池作為儲能電池的發展體系;歐盟儲能計劃「電池 2030」項目將鈉離子電池列在非鋰離子電池體系的首位,歐盟「地平線2020研究和創新計劃」更是將鈉離子材料作為製造用於非 汽車 應用耐久電池的核心組件重點發展項目;國內兩部委《關於加快推動新型儲能發展的指導意見》提出堅持儲能技術多元化,加快飛輪儲能、鈉離子電池等技術開展規模化試驗示範。
鈉離子電池已經受到越來越多國家的關注和支持。
2.2 材料端:凸顯成本優勢
正極材料
正極材料使用鈉離子活性材料,選擇呈現多樣化。
正極材料是決定鈉離子電池能量密度的關鍵因素,目前研究和有量產潛力的材料包括過渡金屬氧化物體系、聚陰離子(磷酸鹽或硫酸鹽)體系、普魯士藍(鐵氰化物)體系三大類。
過渡金屬氧化物為當前正極材料主流選擇。
層狀結構過渡金屬氧化物2(M 為過渡金屬元素)具有較高比容量以及其與鋰電池的正極材料在合成以及電池製造方面的許多相似性,是鈉離子電池正極材料有潛力得到商業化生產的主流材料之一。
然而,層狀結構過渡金屬氧化物在充放電過程中易發生結構相變,在長循環和大電流充放電中容量衰減嚴重,使其具有較低的可逆容量及較差的循環壽命。
常見的改善手段主要有體相摻雜、正極材料表麵包覆等。
中科海鈉採用了P2型銅基層狀氧化物(P2-Na0.9Cu0.22Fe0.3Mn0.48O2),顯著提升正極材料的容量水平,並且電池能量密度達到145Wh/kg;
鈉創新能源採用的O3型鐵酸鈉基三元氧化物(O3-NaFe0.33Ni0.33Mn0.33O2)具有較高的克容量(超過130mAh/g)和良好的循環穩定性;
英國Faradion公司採用鎳基層狀氧化物材料,電池能量密度超過140Wh/kg。
磷酸釩鈉是研究的主流方向之一。
聚陰離子型化合物 , Na[() ] (M 為可變價態的金屬離子如Fe、V等,X為P、S等元素),具有較高電壓、較高理論比容量、結構穩定等優點,但電子電導率低,限制了電池的比容量和倍率性能。
目前業界研究最多材料的主要包括磷酸鐵鈉、磷酸釩鈉、硫酸鐵鈉等,並通過碳包覆以及參入氟元素提升導電性以及容量。
鈉創新能源將磷酸釩鈉作為重點研發的鈉電池正極材料之一,中科院大連物化所已實現三氟磷酸釩鈉的高效合成和應用。
普魯士藍材料具有更高的理論容量。
普魯士藍類材料,Na[()6] (為 Fe、Mn、Ni 等元素)具有開框架結構 , 有利於鈉離子的快速遷移;理論上能夠實現兩電子反應,因此具有高的理論容量。
但在制備過程中存在結構水含量難以控制等問題,並且容易發生相變以及與電解質產生副反應導致循環性能變差。
遼寧星空鈉電致力於 Na1.92FeFe(CN)6的產業化研究,理論容量高達170mAh/g; 寧德時代採用普魯士白(Nan[Fe()6])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。
鈉離子電池在材料端擁有顯著的成本優勢。
由於碳酸鈉價格遠低於碳酸鋰,並且鈉離子電池正極材料通常使用銅、鐵等大宗金屬材料,因此正極材料成本低於鋰電池。
根據中科海鈉官網數據,使用NaCuFeMnO/軟碳體系的鈉電池的正極材料成本僅為磷酸鐵鋰/石墨體系的鋰電池正極材料成本的40%,而電池總的材料成本較後者降低 30%-40%。
負極材料
鈉離子電池負極材料主要包括碳基材料(硬碳、軟碳)、合金類(Sn、Sb等)、過渡金屬氧化物(鈦基材料)和磷酸鹽材料等。
鈉離子半徑大於鋰離子,難以嵌入石墨類材料,因此鋰電池傳統的石墨負極並不適用於鈉電池。
合金類普遍體積變化較大,循環性能較差,而金屬氧化物和磷酸鹽材料容量普遍較低。 無定形碳為鈉電池主流材料。
在已報道的鈉離子電池負極材料中,無定型碳材料以其相對較低的儲鈉電位,較高的儲鈉容量和良好的循環穩定性等優點而成為最具應用前景的鈉離子電池負極材料。
無定型碳材料的前驅體可分為軟碳和硬碳前驅體,前者價格低廉,在高溫下可以完全石墨化,導電性能優良;後者價格較高(10-20萬元/噸),在高溫下不能完全石墨化,但其碳化後得到的碳材料儲鈉比容量和首周效率相對較高。
以亞煙煤、煙煤、無煙煤為代表的煤基材料具有資源豐富、廉價易得、產碳率高的特點,採用煤基前驅體制備出的鈉離子電池負極材料,儲鈉容量約220mAh/g,首周效率可達80%,是目前最具性價比的鈉離子電池碳基負極材料;但該類材料存在微粉多、振實密度低、形狀不規則等特性,在電芯生產過程中不利於加工。
中科海鈉以亞煙煤、褐煤、煙煤、無煙煤等煤基材料為主體,瀝青、石油焦、針狀焦等軟碳前驅體為輔材,提出一種能夠改善煤基鈉離子電池負極材料的加工性能和電化學性能的方法,制備工藝簡單、成本低廉,能夠得到微粉含量低、振實密度高的電池負極材料。
寧德時代開發了具有獨特孔隙結構的硬碳材料,其具有易脫嵌、優循環的特性;比容量高達350mAh/g,與動力類石墨水平相當。
電極集流體皆為鋁箔,成本更低。
在石墨基鋰離子電池中,鋰可以與鋁反應形成合金,因此鋁不能用作負極的集流體,只能用銅替代。
鈉離子電池的正負極集流體都為鋁箔,價格更低;根據中科海鈉官網數據,使用 NaCuFeMnO/軟碳體系的鈉電池的集流體(鋁-鋁)成本僅為磷酸鐵鋰/石墨體系的鋰電池集流體(鋁-銅)成本的20%-30%。
集流體是除正極外,材料成本與鋰電池差異最大的環節。
電解液
和鋰離子電池相似,鈉離子電池電解質主要分為液體電解質、固液復合電解質和固體電解質三大類。
一般情況下 , 液體電解質的離子電導率高於固體電解質。
在溶劑層面,酯類和醚類電解液是最常用的兩種有機電解液,其中酯類電解液是鋰離子電池體系的主要選擇,因為其可以有效地在石墨負極表面進行鈍化且高電壓穩定性優於醚類電解液。
對於鈉離子電池:
首先,目前主流的研發機構依然沿用了酯類溶劑,如PC、EC、DMC、EMC等,針對不 同的正負極和功能配方有所不同,且 PC 的用量佔比高於鋰電池;
其次,由於在醚類電解液中鈉離子和醚類溶劑分子可以高度可逆地發生共插層反應,且有效地在負極材料表面構建穩定的電極/電解液界面,所以受到越來越廣泛的關注和研究;
最後,水系電解液也是新的研究領域之一,以水為電解液溶劑替代傳統有機溶劑,更加環保安全且成本低。
在電解質層面,鋰鹽將換成鈉鹽,如高氯酸鈉(NaClO4)、六氟磷酸鈉(NaPF6)等。
在添加劑層面,傳統通用添加劑體系沒有發生明顯變化,如FEC在鈉離子電池中依然被廣泛應用。
其他
隔膜方面,鈉離子電池和鋰電池技術類似,對孔隙率的要求或有一定差異。
外形封裝方面,鈉離子電池也包括圓柱、軟包和方形三種路線。
根據各家官網顯示,中科海鈉主要為圓柱和軟包路線,鈉創新能源則三種技術路線都有。
設備工藝方面,與鋰電池區別不大,有利於鈉電池沿用現成設備和工藝快速投入商業化生產。
規模化生產後成本有望低於0.3元/Wh。
當前由於產業鏈缺乏配套、缺乏規模效應,鈉離子電池的實際生產成本在1元/以上;政策的支持和龍頭企業大力推廣有望加速產業化進程,若達到當前鋰電池的市場體量,成本有望降至0.2-0.3元/Wh,與鋰電池相比具備優勢。
3.1 鈉離子電池重回舞台,研究熱度升溫
鈉離子電池的研究始於1970年左右,最初與鋰離子電池都是電池領域科學家研究的重點方向。
20世紀80年代,鋰離子的正極材料研究首先取得突破,以鈷酸鋰為代表,和由石墨構成的負極材料組合,讓鋰電池獲得了極佳的性能;讓兩者真正分野的是索尼在1991年成功將鋰電池商用化並首先應用於消費電子領域。
鋰電池商用化的順利進行反向抑制了鈉離子電池技術路線的發展,當時商用的鋰離子電池循環壽命能達到鈉離子電池的10倍左右,兩種電池的產品性能表現相去甚遠,鋰離子電池獲取了科學家和資本、產業的絕對關注。
2010年之後,由於大規模儲能市場的場景逐漸清晰以及產業界對未來鋰資源可能面臨供給瓶頸的擔憂,鈉離子電池重新進入人們的視野。
之後十年時間,全球頂尖的國家實驗室和大學先後大力開展鈉離子電池的研發,部分企業也開始跟進。
包括國際代表Faradion公司、國內代表機構中科海鈉和鈉創新能源以及鋰電池代表企業寧德時代等。
Faradion英國牛津大學主導的Faradion公司成立於2011年,是全球首家從事鈉離子電池研究的公司,15年開發出電池系統,材料為層狀金屬氧化物和硬碳體系。
之後多個國家也成立了相關機構和公司,例如法國科學院從15年開始開發磷酸釩鈉電池,夏普北美研究院幾乎同時開發長循環壽命的鈉電池。
中科海鈉
中科海鈉成立於2017年,是國內首家專注於鈉離子電池研發的公司,公司團隊主要來自於中科院物理化學研究所。
2017年底,中科海鈉研製出48V/10Ah鈉離子電池組應用於電動自行車;2018年9月,公司推出首輛鈉離子電池低速電動車;
2019年3月,公司自主研發的30kW/100kWh鈉離子電池儲能電站在江蘇省溧陽市成功示範運行;2020年9月,公司鈉離子電池產品實現量產,產能可達30萬只/月;
2021年3月,公司完成億元級 A 輪融資,用於搭建年產能2000噸的鈉離子電池正、負極材料生產線;2021年6月,公司全球首套1MWh鈉離子電池儲能系統在山西太原正式投入運營。
在材料體系方面,正負極材料分別選用成本低廉的鈉銅鐵錳氧化物和無煙煤基軟碳,電芯能量密度已接近 150 Wh/kg, 循環壽命達4000次以上,產品主要包括鈉電池以及負極、電解液等配套材料。
鈉創新能源
鈉創新能源誕生於2018年,由上海電化學能源器件工程技術研究中心、上海紫劍化工 科技 有限公司和浙江醫葯股份有限公司共同發起成立,技術團隊主要來自於上海交通大學。
2019年4月,正極材料中試線建成並滿負荷運行;2020年10月,公司二期生產規劃基地建設;2021年7月,公司與愛瑪電動車聯合發布電動兩輪車用鈉離子電池系統。
在材料體系方面,公司在鐵酸鈉基三元氧化物方面研究較為深入,產品主要包括鈉電池以及鐵基三元前驅體、三元材料、鈉電電解液等。
寧德時代
寧德時代從2015年開始研發鈉離子電池,研發隊伍迅速擴大;2020年6月,公司宣布成立21C創新實驗室,中短期主要方向為鋰金屬電池、固態鋰電池和鈉離子電池;
2021年7月,公司推出第一代鈉離子電池,採用普魯士白/硬碳體系,單體能量密度高達 160Wh/kg;常溫下充電15分鍾,電量可達80%以上;
在-20 C低溫環境中,也擁有90%以上的放電保持率;系統集成效率可達80%以上,熱穩定性遠超國家強標的安全要求;
公司表示下一代鈉離子電池能量密度研發目標是200Wh/kg以上。
在系統創新方面,公司開發了 AB 電池系統解決方案,即鈉離子電池與鋰離子電池兩種電池按一定比例進行混搭,集成到同一個電池系統里,通過BMS精準演算法進行不同電池體系的均衡控制。
AB電池系統解決方案既彌補了鈉離子電池在現階段的能量密度短板,也發揮出了它高功率、低溫性能好的優勢;以此系統結構創新為基礎,可為鋰鈉電池系統拓展更多應用場景。公司已啟動相應的產業化布局,計劃2023年形成基本產業鏈。
3.2 劍指儲能和低速車市場,潛在市場空間大
預計2025年鈉離子電池潛在市場空間超200GWh。
根據上文分析,鈉離子電池有望率先在對能量密度要求不高、成本敏感性較強的儲能、低速交通工具以及部分低續航乘用車領域實現替代和應用。
暫不考慮電池系統層面的改進(如鋰鈉混搭)對應用場景的拓展,2020年全球儲能、兩輪車和A00車型裝機量分別為14/28/4.6GWh,預計到2025年三種場景下的電池裝機量分別為180/39/31GWh,對應2025年鈉離子電池潛在市場空間為250GWh。
鈉離子電池作為二次電池重要的技術路線之一,在當前對上游資源緊缺度和製造成本的關注度逐步升溫的情況下,憑借資源端和成本端的優勢重新得到市場的廣泛關注。
但由於鈉離子電池本身能量密度較低且提升空間有限,因此在行業內更多地扮演新能源細分領域替代者的角色,有望率先在對能量密度要求不高、成本敏感性較強的儲能、低速交通工具以及部分低續航乘用車領域實現替代和應用,對中高端乘用車市場影響十分有限。
在龍頭企業的推動下,鈉離子電池的產業化進程有望加速。
行業公司:
1)布局鈉離子電池相關技術的傳統電池和電池材料企業。
盡管技術路線有差異,但傳統的鋰電龍頭企業在資金和研發方面優勢明顯,對各種技術路線具有較高的敏感性,對鈉離子電池相關技術也多有布局。
寧德時代、鵬輝能源,公司在鈉電領域皆保持長期的研發投入,後者預計21年年底電池量產;杉杉股份、璞泰來、新宙邦,關注欣旺達、容百 科技 、翔豐華,上述公司在鈉電池或材料領域皆有專利或研發布局。
2)投資鈉離子電池企業的公司。
華陽股份,公司間接持有中科海鈉1.66%的股權;浙江醫葯,公司持有鈉創新能源40%的股權。
3)產業鏈重塑帶來的機會。
鈉離子電池的起量將帶動正負極、電解液鋰鹽技術路線的變更,新的優秀供應商將脫穎而出。
華陽股份,公司與中科海鈉既有股權關系,又有業務合作,生產的無煙煤是海鈉煤基負極的重要原料之一,並且與後者合資建設正負極材料項目;中鹽化工、南風化工,公司具備上游鈉鹽儲備。
1)鈉離子電池技術進步或成本下降不及預期的風險:
鈉離子電池的產業化還處於初期階段,若技術進步或者成本改善的節奏慢於預期,將影響產業化進程,導致其失去競爭優勢。
2)企業推廣力度不及預期的風險:
當前由於規模較小、產業鏈缺乏配套,鈉電池生產成本較高,其規模化生產離不開龍頭企業的大力推廣;若未來企業的態度軟化,將影響鈉電池產業化進程。
3)儲能、低速車市場發展不及預期的風險:
鈉離子電池主要應用於儲能和低速車等領域,若下游市場發展速度低於預期,將影響鈉電池的潛在市場空間。
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作者:平安證券 朱棟 皮秀 陳建文 王霖 王子越
報告原名:《電力設備行業深度報告:巨頭入場搖旗「鈉」喊,技術路線面臨分化 》
❼ 人們常說的硬無煙煤與軟無煙煤的區別
你好,硬的無煙煤比較耐燒,起火慢,軟一點的起火快,燃燒時間沒有硬碳時間長,山西晉城優質無煙煤,熱量高,含硫低,燃燒起來無煙無味,希望對你有幫助。
❽ 12年為什麼要進口這么多的煤炭,國產煤炭的價格為什麼會比進口的高。國產煤炭的成本應該不會很高的呀!
由於國家實行了煤炭價格市場化的原因,而我國需要的煤炭量大,很多地方供不應求,所以煤炭的價格就上來了。地府政府看到有利可賺,就在煤炭上加資源稅等各種稅,而鐵路看到有利可圖,將運輸費提的很高,更提高了煤炭的價格。一噸在原產地120元的煤運到地方,有漲到1000多元的,所以不到有實力的企業為了降低成本,只有到國外進口煤炭了。尤其是俄羅斯的煤炭,比國內便宜的多了。
❾ 為什麼今冬無煙煤價居高不下2014年
平均每年二季度和四季度都屬無煙煤價格的攀升期,即便在2010年整體無煙煤均價最低時主流地區也有一個上升的空間。而去年年末無煙煤市場主要表現為旺季不旺,無煙煤價在不佳的經濟局勢面下努力維持平穩,卻在今年二季度起開始崩盤,各地主流無煙煤價一路下滑,跌幅50-100元/噸不等。我市大中型煤企基價相繼下調,由於下游化工、化肥市場低迷不振,塊煤銷售呈現持續性困難。煤企無煙塊煤庫存高位,且企業間競爭關系加劇,迫使煤企不得不以低價優惠等形勢吸引下遊客戶,在采購量優惠上不斷拉低無煙煤基價。而地方礦掛牌價具有一定的靈動性,根據市場變化起伏不斷,但主體以走低為主.
另外有一點是,無煙塊煤分粒度價格結構也出現根本性的變化,原塊煤價格從高至低主要以粒度大小決定,就是說力度越大價格越高,特別是稀缺性無煙塊煤價格更是具有相當的高位穩定性,且因現機械開采加劇,對無煙塊煤破碎程度加大,也使無煙大塊售價較高。但近兩年來部分無煙小塊價格逐步被推高,這是因為化工用戶為降低成本,逐步改變爐型,用沫煤加工成型煤替代塊煤,伴隨而來的是塊煤市場將逐步萎縮。
(二)影響因素
一是下游需求低迷。無煙塊煤主要應用是化肥(氮肥、合成氨)、化工、陶瓷、水泥和石灰的燃料、鋼廠燒結等製造鍛造行業;而無煙粉煤主要應用在冶金行業用於高爐噴吹。目前,下游受制於經濟面局勢低迷、自身成本限制和終端銷售不佳,采購滯緩,整體需求大不如往年。二是現階段無煙煤供應量充足。由於現在我市的採煤技術逐年更新,產量逐年上漲,據初步統計,今年上半年,全市累計生產原煤4157.4萬噸,同比增長10.5%。其中規模以上工業3919.48萬噸,增長7.1%,加上全球煤炭市場產能過剩的壓力依然存在,進口與國內煤還有一定的價差,外加匯率變化作用,印尼、澳大利亞等煤炭出口國貨幣持續貶值等因素的影響。三是受到環保節能壓力加大、清潔能源沖擊等因素影響,國家不斷加大大氣污染治理力度,京津冀、長三角和珠三角等主要煤炭消費地區需求將受到抑制,但替代能源技術逐步成熟,影響了無煙煤的銷量,初步統計,上半年全市規模以上煤炭銷售量3685.7萬噸,同比增長4.6%(低於產量增速2.5個百分點);期末煤炭庫存428.3萬噸,增長11.3%(高出產量增速4.2個百分點),創今年以來新高。
(三)下半年預測
受《關於優化煤炭企業發展環境提高煤炭經濟運行質量的意見》和《關於減輕煤炭企業負擔提高煤炭經濟運行質量和效益十條措施》兩個文件以及下游產業需求量增加等因素影響,下半年,煤炭供給或將趨於總體平衡,行業經濟運行或將有小幅回升,但仍面臨著很多不穩定、不確定因素,經濟運行的壓力依然存在。
❿ 煙煤和無煙煤哪一個價格高
煙煤的價格比無煙煤的價格高,原因是煙煤的發熱量大。
煙煤和無煙煤的區別如下:
1、產生煙多少不同:無煙煤煙少一點,煙煤的煙較大,無煙煤需求量越來越多,現在人把健康看的特別重要,燃燒的煙難免對身體有什麼危害。
2、持續燃燒時間不同:無煙煤的名字有很多,又叫白煤、紅煤,持久力很強,在煤裡面屬於持久最長。煙煤是由褐煤轉化之後的煤種,煙煤的持續燃燒水平不長,在煤中只能排中等地位,持續燃燒時間高於褐煤而低於無煙煤,但是煙煤的火力要強於無煙煤。
3、含水量的不同:無煙煤的含水量要低於煙煤,出來的煙就較少,無煙煤析出的溫度更高,在煤中是屬於發熱量最大,燃燒時幾乎是無煙,煙煤燃燒起來感覺霧蒙蒙的。
從二者的應用方面來看,二者的應用行業是不一樣,無煙煤主要用於陶瓷,化肥還有一些鍛造業裡面,無煙煤主要應用行業就是冶金業,煙煤的儲備是比較豐富,可以當做動力的源泉,還可以製成過濾劑,煤炭有很好的過濾作用,是很多人都想不到。