(一)产业背景
在消费电子市场和新能源汽车市场,锂离子电池处于“一统江湖”的主流地位。但是随着对锂离子电池需求的快速增长,锂资源的供应情况却变得越来越紧张,已经成为全世界关注和争夺的焦点:欧盟将锂列为14种关键原材料之一;美国将锂列为43种重要矿产资源之一;中国将锂定位为24种国家战略性矿产资源之一。从总量上看,因为钠储藏量要比锂丰富,具有更好的发展可持续性。目前地壳中钠储量达2.74%,而锂储量仅为0.0065%,是锂资源的440倍。大多数的钠离子电池活性材料中不含钴锂等昂贵金属,使其具有更强的可持续性。因此,使用钠离子电池成为锂离子电池的替代或备选储能技术,具有重要的经济价值和战略意义。
国内市场上钠离子电池在正极材料当中主要有过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物和普鲁士蓝类化合物。正极材料是钠离子电池最核心的关键材料,决定了电池的能量密度和成本。
据中关村储能产业技术联盟统计,截至2020年底,我国已投运的新型电力储能(包含电化学储能、压缩空气、飞轮、超级电容等)累计装机规模达到3.28 GW。从2020年底的3.28 GW到2025年的30 GW,未来5年,新型储能市场规模要扩大至目前水平的10倍,每年的年均复合增长率超过55%,这一规模总量及增长速度,我国新型储能装机规模目标的明确,将为社会以及资本释放积极的政策信号,引导社会资本流入技术及产业,助推储能万亿市场的快速到来。
目前来看,钠离子电池产业化仍处于初级阶段,面临的主要挑战是工艺和产业链不成熟、核心电极材料和电解液规模化供应渠道缺失、缺少电池相关标准化等。
不过,钠离子电池具备产业化快速提升的潜力。因为钠离子电池与锂离子电池生产线、制作工序相似,随着锂电和上游材料企业入局,产业化进程会大幅提速。
(二)标准立项的目的
截至目前,未查询到有专门针对钠离子电池有关的国际标准、国家标准、行业及地方标准等。这主要是由于全球范围内,钠离子电池还处于产业化的初级阶段,上下游产业链不成熟,导致目前暂无正式的标准或规范推出。而且,现阶段钠离子电池企业也主要是参照或借鉴一些锂离子电池标准或规范的相关内容,并结合钠离子电池自身的特性和产业发展情况来制定各自的企业标准或产品规范,以此规范产品设计及制造工艺、确保产品质量的一致性。但作为一种全新的电池体系,钠离子电池以及其生产制造环节诸多关键材料在国内外无可供使用的标准或规范,这将会严重制约钠离子电池技术和产业的发展。因此,行业亟需制定一系列钠离子电池及其关键材料的国家和行业标准,实现钠离子电池及其关键材料的规范化和标准化,规范市场秩序和推动技术进步。
2021年8月25日,工信部答复政协第十三届全国委员会第四次会议第4815号(工交邮电类523号)提案称,将组织有关标准研究机构适时开展钠离子电池标准制定,并在标准立项、标准报批等环节予以支持。同时,根据国家政策和产业动态,结合相关标准研究有关钠离子电池行业规范政策,引导产业健康有序发展。工信部表示,将在“十四五”相关规划等政策文件中加强布局,从促进前沿技术攻关、完善配套政策、开拓市场应用等多方面着手,做好顶层设计,健全产业政策,统筹引导钠离子电池产业高质量发展。同时,科技部将在“十四五”期间实施“储能与智能电网技术”重点专项,并将钠离子电池技术列为子任务,以进一步推动钠离子电池的规模化、低成本化,提升综合性能。此外,有关部门将支持钠离子电池加速创新成果转化,支持先进产品量产能力建设。同时,根据产业发展进程适时完善有关产品目录,促进性能优异、符合条件的钠离子电池在新能源电站、交通工具、通信基站等领域加快应用;通过产学研协同创新,推动钠离子电池全面商业化。
(三)标准立项的意义
制定《钠离子电池正极材料 通用要求》的行业标准,对钠离子电池的正极材料作出规范要求及相应的技术要求,既符合现实需求以及国家政策导向,也是避免锂资源成为国家新能源战略中卡脖子的资源,对推动我国新能源产业的发展具有十分重要的意义。
(四)标准立项的必要性
1、符合国家政策导向
2021年7月15日国家发改委、国家能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》(发改能源规〔2021〕1051号)提出,到2025年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,新型储能装机规模达3000万千瓦以上,新型储能在推动能源领域碳达峰、碳中和过程中发挥显著作用。到2030年,实现新型储能全面市场化发展。在具体方向上指明后续要研究建立独立储能电站、电网替代性储能设施的成本疏导机制,要完善峰谷电价扩大用户侧储能获利空间,采用政策倾斜的方式激励配套建设或共享模式落实新型储能的新能源发电项目。
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中明确要求,要构建现代能源体系,推进能源革命,建设清洁低碳、安全高效的能源体系,提高能源供给保障能力。壮大节能环保、清洁生产、清洁能源、生态环境、基础设施绿色升级、绿色服务等产业。
2、符合市场需求,助力钠离子电池产业高质量发展
随着锂离子电池的性能已经逐渐走到上限,且新能源汽车的发展带来各个原材料,如碳酸锂价格的暴涨,从2020年的最低3万/吨左右暴涨到现在的30万/吨,预计2022年、2023年和2024年钠离子电池的市场占有率依次为5%、12%和35%,对应的钠离子电池正极材料的需求量高达5万吨/年、15万吨/年和70万吨/年,市场需求量巨大。随着钠离子电池的技术成熟,有望推动储能成本进一步下降,改善目前新能源产业的布局。制定《钠离子电池正极材料通用技术要求》,既满足国家和社会对于新能源行业的相关要求,保 证了钠离子电池行业的良性发展,这是具有重大意义和非常必要的项目。
综上所述,拟提出《钠离子电池正极材料 通用要求》行业标准。