三一技术装备:储能高增长,聚阴离子化合物有望收益

假设2025年全球电化学储能中钠离子电池渗透率为10%,G证券测算钠离子电池储能需求达到约25.0GWh,以平均价格0.72元/Wh计算,合市场空间180.0亿元。钠离子电池正极材料需求快速增长,国海证券测算2025年储能钠电正极材料需求为6.24万吨,以平均价格7万元/吨计算,合市场空间43.7亿元。 

在理想情况下,钠离子能够完全进行可逆的脱出与嵌入,而不会造成晶体结构的破坏。电极材料对钠离子电池至关重要,研发理想的钠离子电池正极材料是推进钠离子电池的关键。当前钠离子电池正极材料主要有过渡金属层状氧化物类、聚阴离子类化合物和普鲁士蓝类化合物。

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钠电正极原材料解决方案

钠电正极原材料解决方案

聚阴离子体系具有较好的倍率性能和循环稳定性能,有望成为钠电中最适合长时储能的路线。聚阴离子体系循环寿命基本在4000次以上,理论循环次数可达10000次,较其他钠电正极体系具明显优势。聚阴离子类正极材料种类繁多,其中铁基化合物成本较低。

一、聚阴离子类化合物循环寿命稳定性高,最适宜储能

三种正极路线各有所长,未来或将共存。层状氧化物体系制备方法简单,比容量和电压较高,但在空气中稳定性差。聚阴离子体系具有较好的倍率性能和循环稳定性能。普鲁士蓝类化合物具有良好的结构稳定性和倍率性能,但存在结晶水难以除去和过渡金属离子溶解等问题。层状氧化物体系成熟度较高,预计率先实现产业化。而聚阴离子类有望成为其中最适合长时储能的路线以部分替代磷酸铁锂。

钠离子电池三种主流正极路线对比

钠离子电池三种主流正极路线对比

二、聚阴离子体系循环寿命稳定性高

聚阴离子类化合物结构稳定,循环寿命高,工作电压高。聚阴离子化合物是由强共价键构成的三维框架结构,因此具有较高的结构稳定性。它的化学式为NaαMy(XaOb)Zw,其中M为过渡金属,α为磷、硫、硅、钨等,Z为F、OH等。其稳定的框架结构具有快速的钠离子扩散速率且离子脱嵌过程中体积变化小、相变少,从而保障了在钠离子电池中良好的循环稳定性、热稳定性和优异的安全性。聚阴离子体系循环寿命基本在4000次以上,理论循环次数可达10000次。

聚阴离子化合有较高的工作电压

聚阴离子化合有较高的工作电压

钠电工作电压主要取决于正负极电势差

钠电工作电压主要取决于正负极电势差

三、聚阴离子类正极材料种类繁多

聚阴离子化合物的种类繁多,各有特点,可于多种情况下应用;按阴离子种类可分为磷酸盐、焦磷酸盐、氟磷酸盐、混合磷酸盐等。磷酸盐扩散速率快,但容量较小;焦磷酸盐类电压高,成本较低,但容量小;氟磷酸盐类电压高,扩散速率快,但含钒毒性较大。详细对比可见以下表格:

不同类型的聚阴离子类化合物正极优缺点

不同类型的聚阴离子类化合物正极优缺点

 (本文来自三一技术装备有限公司)

责任编辑:Miranda

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三一重工股份有限公司

三一重工股份有限公司由三一集团投资创建于1994年,总部坐落于长沙经济技术开发区。自公司成立以来,三一重工每年以50%以上的速度增长。2008年,尽管受金融危机影响,三一重工仍然延续了以往的增长,全年实现营业收入137.45亿元,较上年增长50.3%。2009年公司实现销售收入164.96亿元,同比增长20.01%,利润总额26.29亿元,同比增长70.65%。2010年上半年,公司实现营业收入169.46亿元,同比增长98.43%;利润总额36.18亿元,较上年同期增长159.33%;净利润28.75亿元,同比增长162.39%。三一重工主要从事工程机械的研发、制造、销售,产品包括建筑机械、筑路机械、起重机械等26大类200多个品种,主导产品有混凝土输送泵、混凝土输送泵车、混凝土搅拌站、沥青搅拌站、压路机、摊铺机、平地机、履带起重机等。目前,三一混凝土输送机械、搅拌设备、履带起重机械、旋挖钻机已成为国内第一品牌,混凝土输送泵车、混凝土输送泵和全液压压路机市场占有率居国内首位,泵车产量居世界首位,是全球最大的长臂架、大排量泵车制造企业。2002年,三一重工在香港国际金融中心创下单泵垂直泵送混凝土406米的世界纪录。2007年12月,三一重工在上海环球金融中心以492米再次创造单泵垂直泵送的世界新高。三一重工还研制出世界第一台全液压平地机、世界第一台三级配混凝土输送泵、世界第一台无泡沥青砂浆车。2007年10月,由三一重工自主研制的66米臂架泵车问鼎吉尼斯世界纪录。2008年底,三一推出72米世界最长臂架泵车,实现了对混凝土泵送技术的又一次跨越。三一秉承“品质改变世界”经营理念,将销售收入的5%-7%用于研发。拥有国家级技术开发中心和博士后流动工作站,目前共申请专利2040项,拥有授权有效专利1000项。荣获国家科技进步二等奖,被认定为中国驰名商标、全国“免检产品”、中国名牌产品、中国工程机械行业标志性品牌。在国内,三一重工建有遍布全国的100多个营销、服务机构,拥有56个服务网点仓库、6条800绿色服务通道。其自营的机制、完善的网络、独特的理念,将星级服务和超值服务贯穿于产品的售前、售中、售后全过程。在全球,三一建有30个海外子公司,业务覆盖达150个国家,产品出口到110多个国家和地区。目前,三一已在印度、美国、德国、巴西相继投资建设工程机械研发制造基地。三一重工已通过国家ISO9000质量体系认证、ISO14001环境管理体系认证、OHSAS18001职业健康安全体系认证和德国TUV认证。三一重工于2003年7月3日上市;2005年6月10日,三一重工成为首家股权分置改革成功并实现全流通的企业,被载入中国资本市场史册。2003年10月3日 中共中央总书记、国家主席胡锦涛视察三一,亲切鼓励三一人:“你们已经取得了辉煌的过去,希望你们团结一心,有一个更加美好的未来!”此后,温家宝、贾庆林、曾庆红、黄菊、周永康等党和国家主要领导人相继视察三一。董事长梁稳根先生是三一集团的主要创始人,中共十七大代表,八、九、十届全国人大代表,全国劳动模范、全国优秀民营企业家,优秀中国特色社会主义事业建设者,“中国经济年度人物”、福布斯“中国上市公司最佳老板”、“蒙代尔•世界经理人成就奖”获得者。
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