技術の蓄積と政策の温情により、我が国のナトリウムイオン電池の産業化は2022年に加速し始めるでしょう。

世界の電気自動車およびエネルギー貯蔵産業は急速に発展しており、主流の電池であるリチウムイオン電池の需要も急速に伸びています。しかし、リチウム電池よりも低コストのナトリウムイオン電池が業界から注目され、導入が進んでおり、エネルギー貯蔵および低速電気自動車市場に「大きな波紋」を呼ぶことが期待されています。

最近、国家発展改革委員会、国家エネルギー局、工業情報化部、科学技術部など9つの省庁と委員会が共同で「再生可能エネルギー発展の第14次5カ年計画」を発表した。その他の高エネルギー密度エネルギー貯蔵技術。

工業情報化部は昨年8月、早くも「第14次五カ年計画」関連計画などの政策文書における配置を強化し、先端技術研究の推進、支援政策の整備、市場応用の開拓を軸に、産業政策を整備し、ナトリウムイオン電池産業の質の高い発展を調整・指導すると表明した。

同時に、科学技術部は「第14次5カ年計画」期間中に「エネルギー貯蔵とスマートグリッド技術」の重点プロジェクトを実施し、ナトリウムイオン電池技術をサブタスクに挙げて、ナトリウムイオン電池の大規模化とコスト削減をさらに推進し、全体的なパフォーマンスを向上させると述べた。

実際、ナトリウムイオン電池の産業化にこれほど注目が集まっているのは、主に資源の豊富さとコスト面での利点によるものです。

ナトリウムイオン電池の動作原理はリチウムイオン電池と似ており、主に正極と負極間のナトリウムイオンの移動によって充放電を実現します。リチウムイオン電池の既存の原材料や製造設備の一部と互換性があります。

埋蔵量の観点から見ると、地殻中のリチウム資源の埋蔵量はわずか0.002%で、ナトリウムの1000分の1にも満たず、世界の主な産地はオーストラリア、チリ、アルゼンチンなどです。国内のリチウム資源は生産能力が不足しており、現状では輸入に大きく依存しています。

ナトリウムは地殻中で6番目に豊富な元素であり、地理的分布が均一であるため資源危機が起こりにくく、ナトリウムイオン化合物の入手が容易で、処理コストが低くなります。

電気化学性能の観点から見ると、ナトリウムイオン電池は比較的安定した電気化学性能と安全性を備えており、動作温度範囲も広いです。

ナトリウムイオン化合物の適用性の観点から見ると、低電圧ではアルミニウムはナトリウムと合金化しないため、ナトリウムイオン電池の陽極には、リチウム電池のように銅の集電体のみを使用する代わりに、アルミニウムの集電体を使用でき、電池のコストと重量を削減できます。

しかし、実用化においては、ナトリウムイオン電池はエネルギー密度の低さ、サイクル寿命の短さ、サプライチェーンや応用シナリオの不完全さといった問題を抱えています。そのため、業界の「先駆者」グループはすでに、この問題を解決するための探求の旅に乗り出しています。

電池企業に関して言えば、現在、寧徳時代、新旺達、鵬輝能源、邵能科技、中科海納、力神などの電池企業がナトリウムイオン電池に関する関連レイアウトを行っています。

2021年7月、CATLは単セルエネルギー密度160Wh/kgの第一世代ナトリウムイオン電池を発表しました。この電池は室温で15分で80%の電力を充電でき、-20℃でも90%以上の放電保持率を実現しています。業界のナトリウムイオン電池への注目は一気に高まりました。

続いて、新王達はナトリウムイオン電池のナトリウム補充方法、ナトリウムイオン電池及びその製造方法など、多数の特許を保有していることを発表した。

中科海娜の進捗はさらに加速している。昨年6月には世界初の1MWhナトリウムイオン電池エネルギー貯蔵システムを発表した。同年末には三峡集団と提携し、阜陽市と協力関係を結び、世界初のナトリウムイオン電池大規模生産ラインを共同で建設する。生産能力は5GWhを計画しており、プロジェクトは今年中に生産を開始する予定だ。

鵬輝エネルギーは、リン酸ナトリウム正極とハードカーボン系負極を採用したナトリウムイオン電池のサンプルを製造し、パイロット試験段階にあると理解されている。また、鵬輝科技が開発した第一世代のナトリウムイオン電池製品もパイロット試験を完了している。各社による電池の試作と量産は順調に進んでいる。

さらに、バッテリーチャイナは、CATLがナトリウムイオン電池の産業化に着手し、2023年に基本的な産業チェーンを形成する計画であることを知った。

産業チェーンの観点から見ると、ナトリウムイオン電池の実用化は新材料の供給と切り離せない関係にあります。正極材料、負極材料、電解質に関しては、当勝科技、ポリフルオリド、華陽有限公司、永泰科技、聯創有限公司、振華新材料などの企業が既に計画・展開を進めています。

中国国内有数のリチウム電池材料企業として、当盛科技と力神電池は提携し、ナトリウムイオン電池とその主要材料などの最先端技術分野での協力を強化している。

進捗状況から判断すると、フッ素化学会社ポリフルオリドの六フッ化リン酸ナトリウム製品はバッチ出荷されており、NaFSI製品も開発中である。

中科海納の株式1.66%を間接的に保有する華陽は、1000トン規模のナトリウムイオン電池材料生産ラインの建設を計画している。プロジェクトの第一期は既に完了し、2022年第1四半期末に試運転を開始する。ナトリウムイオンパック電池生産ラインは、第3四半期末に生産を開始する予定である。

リチウム電池負極材メーカーの翔鳳華は、ナトリウムイオン電池用の高性能ハードカーボン負極材を開発し、現在、関係顧客によるテストが行われている。

さらに、永泰科技は、年間250トンのナトリウムイオン電池材料を生産するプロジェクトへの投資計画を発表しました。振華新材料と聯創有限公司も、ナトリウムイオン電池関連の材料や添加剤の研究を展開しており、参加企業は拡大を続けています。

それだけでなく、ナトリウムイオン電池関連プロジェクトの建設はここ数ヶ月で大幅に加速しています。3月には、国内最大のナトリウムイオン電池計画プロジェクトである山西信陽クリーンエネルギープロジェクトが試作生産に入りました。4月には、中国建設第八局などが温州市と契約を締結し、1GWhナトリウムイオン電池エネルギー貯蔵生産ライン5本を建設しました。1月には、上海プルナエネルギーがナトリウムイオン電池正極材パイロットテストおよびセル実験ラインプロジェクトに調印しました。

同時に、この「軌道」は資本の「参入」も引きつけている。中科海納と中納能源はそれぞれファーウェイ傘下のハッブルとカントリーガーデンから投資を受け、那創新能源と中信証券はナトリウムイオン電池の中核材料および関連製品の商業化を共同で推進することで合意した。

産業チェーン企業は全力を尽くし、各参加者が参入を加速させており、これはナトリウムイオン電池の産業化の見通しに対する楽観的な見方を裏付けています。中国電気自動車工業連盟（CICC）の分析によると、乗用車や商用車のエネルギー貯蔵と電動化の普及に伴い、様々な応用シーンにおいて、電池のコスト、エネルギー密度、急速充電能力、サイクル寿命、安全性に対する要求が異なっています。「リチウムイオン」「ナトリウムイオン」「ナトリウムイオン＋リチウムイオン」といった様々な技術ソリューションは、様々な応用シーンのニーズにより適しています。

適用可能なシナリオに関して、中科海納の創業者である胡永勝氏は、ナトリウムイオン電池製品は主に150Wh/kg以下のシナリオで使用され、エネルギー貯蔵電池や低速電気自動車の分野でリチウムイオン電池の有用な補足となるだろうと考えている。

市場規模について、海通証券は、ナトリウムイオン電池の世界需要は2025年までに約67.4GWhに達し、普及率は3.5％に達すると予測している。

一連の政策の継続的な増加の下、企業が投資を増やし、技術を継続的にアップグレードし、産業チェーンを徐々に改善するにつれて、ナトリウムイオン電池は将来、リチウムイオン電池の重要な補完物となり、電池業界のもう一つの成長極となり、エネルギー貯蔵と低速電気自動車市場に変化をもたらすことが期待されます。

出典：バッテリーチャイナネットワーク