新能源电池2023年高性能钠离子电池开发与市场应用商业计划书.pptx
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编号:1048371
2024-09-08
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1、钠让世界绿意盎然钠让世界绿意盎然高性能钠离子电池开发与市场应用深圳XX新能源有限责任公司主讲人2023-07-19成本方面,由于钠资源储备丰富,钠电的正极材料的成本占比从锂电池的 43%下降为 26%,成本优势使其在下游的应用场景中具有更强的经济性。性能方面,钠离子电池具备更优的安全性、放电性和工作温度区间。性能和成本的双重优势使钠电池贴合户储、工程机械、站点储能等对能量密度要求较低且价格敏感的应用场景。发展前景钠电市场规模巨大,能广泛应用在户储、工程机械、站点储能等场景。电芯技术壁垒高,公司的实验检测设备完整,产品定位聚焦于储备一体、UPS和低速电动车等领域。核心成员具备顶尖机构“科研+产业2、+工程+咨询”的复合型背景,能深刻洞悉行业趋势并把握发展机会。商业化路径清晰,可借助丰富的合作资源来形成产业协同。钠电电芯技术壁垒极高,公司在材料配方、工艺条件和核心设备等方面具有核心优势。目前钠电暂无大批商业化应用,但基于锂电的成熟产业链,公司的钠电研发工作在从0到1的过程中加快推进,并有能力在从1到100进程中实现快速复制和产能投产的目标。公司的发展前期将聚焦于储备一体、UPS和低速电动车领域,后期会发力四轮车和智慧能源等领域。核心团队出身于华为中央研究院、国内头部电池企业、巴斯夫、安永咨询等国内国际顶尖机构,创始人自2015年开始研究钠离子电池,并熟识各技术路线的代表人物和钠电研究领域及3、产业链的核心关键人物,拥有40余项核心专利,从技术的开发应用到组织体系的建立健全,公司具备从实验室到工程落地交付的全流程能力。公司现已与四大原料头部企业签订战略合作协议,并与部分头部二轮车企业、通信企业和院校机构达成共同研发的合作意向,确保在研发过程中贴合市场的实际需求和技术的迭代优化。在产业协同合作的同时,也将借助股东雄韬股份的现有资源,在UPS、通信等多个领域导入钠电池产品的需求,潜在意向订单已超过1GWH。目 录一、项目背景一、项目背景二、企业团队二、企业团队三、产品技术三、产品技术四、未来规划四、未来规划3一、项目背景一、项目背景1、双碳背景下,电池产业发展势头强劲,钠离子电池迎来发展4、窗口动力电池市场需求2010A 2021A 2030E 2050E1 GWh380 GWh4.8 TWh储能市场需求27 GWh416 GWh1.032 TWh2020A 2025E 2030E中国2030前碳达峰2060前碳中和2035年欧盟全面禁售燃油车2030年美国电动车新车销量50%国家各部委密集出台了多项政策鼓励钠电池发展,并推动其商业化国家各部委密集出台了多项政策鼓励钠电池发展,并推动其商业化发文单位时间政策文件广东省人民政府办公厅2023/3/20广东省推动新型储能产业高质量发展指导意见工信部 2022/7/14工业和信息化部办公厅关于印发2022年第二批行业标准制修订和外文版项5、目计划的通知发改委、能源局、财政部等九部委2022/6/1“十四五”可再生能源发展规划发改委、能源局2022/1/29“十四五”新型储能发展实施方案一、项目背景一、项目背景中国6%澳大利亚8%智利11%阿根廷22%玻利维亚24%其他22%加拿大3%刚果(金)4%全球锂资源占比锂离子电池的全球需求数据来源:GGII2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022F2023F2024F2025F0200400600800100012001400中国全球GWH2、钠离子电池优势明显,契合电池产业迭代需求钠钠离子离子电电池成本池成本锂锂离子离子电电池成本池成本26%43%6、16%11%26%15%18%13%4%13%5%钠离子电池与锂离子成本构成对比正极材料负极材料电解液隔膜集流体其他材料成本下降30%40%注:钠离子电池选用NaCuFeMnO/软碳体系,锂离子电池选用磷酸铁锂/石墨体系钠离子电池钠资源丰富,现2000元/吨工作温度在-4060 区间从本征化学看,钠电池安全性高锂离子电池碳酸锂资源有限,价格起伏波动大低温条件下,容量大幅下降在热失控或者过充过放条件下,可能发生自燃或者爆炸2019年6月2019年9月2019年12月2020年3月2020年6月2020年9月2020年12月2021年3月2021年6月2021年9月2021年12月2022年3月27、022年6月2022年9月2022年12月2023年3月2023年6月6000005000004000003000002000001000000电池级碳酸锂价格(元)一、项目背景一、项目背景3、技术路径明显,具备商业化落地可行性上游原材料中游四大材料电池二氧化锰/电解锰红星发展湘潭电化正极容百科技厦钨新能中科海钠当升科技广东邦普钠创新能源层状氧化物体系中科海钠宁德时代比亚迪钒矿攀钢钒钛河钢集团鞍钢集团建龙集团负极佰思格中科海纳中科星城贝特瑞璞泰来凯金聚阴离子体系电池鹏辉能源众钠能源山东章鼓氰基化合物重庆紫光安徽曙光河北诚信鸿生化工电解液新宙邦多氟多天赐材料石大胜华普鲁士蓝体系电池宁德时代贲安能8、源星空钠电铝箔南山铝业鼎胜新材云南铝业股份隔膜恩捷股份星源材质中材科技XXl可逆比容量高l能量密度高l倍率性能高 优点优点 缺点缺点l工作电压高l热稳定性好l循环性能好l工作电压可调l可逆比容量高l能量密度高l容易吸湿l技术转化容易l循环性能稍差l可逆比容量低l部分含有毒元素l合成温度低l库仑效率低l导电性差XX6钠离子电池的产业链及结构与锂离子电池相同,并以三种技术路线在同时推进l当升科技当升科技(2001):324l长远锂科长远锂科(2002):303l振华新材振华新材(2004):72l容百科技容百科技(2014):330l厦钨新能源厦钨新能源(2016):251l翔鹰新能源翔鹰新能源(9、2017):未:未IPOl钠创新能源钠创新能源(2018):30(估值估值)l珈钠能源珈钠能源(2021):8 (估值估值)l华钠新材华钠新材(2021):20(估值估值)l启钠新能源启钠新能源(2022):未:未IPOl圣泉股份圣泉股份(1979):179l杉杉股份杉杉股份(1992):420l翔丰华翔丰华(2009):45l凯金新能源凯金新能源(2012):未:未IPOl寒暑科技寒暑科技(2014):未:未IPOl贝特瑞贝特瑞(2017):325l佰思格佰思格(2018):20 (估值估值)l天赐材料天赐材料(2000):940l国泰华荣国泰华荣(2000):139l新宙邦新宙邦(200210、):380l昆仑化学昆仑化学(2004):130l赛纬电子赛纬电子(2007):未:未IPOl神火股份神火股份(1998):368l华顺新材华顺新材(1998):84l鼎盛新材鼎盛新材(2003):223l丽岛新材丽岛新材(2004):26l维科技术维科技术(1993):77l欣旺达欣旺达(1997):421l华阳股份华阳股份(1999):347l亿纬锂能亿纬锂能(2001):1715l鹏辉能源鹏辉能源(2001):357l传艺科技传艺科技(2007):125l孚能科技孚能科技(2009):310l宁德时代宁德时代(2011):10735l立方新能源立方新能源(2013):30(估值估值)l中11、科海钠中科海钠(2017):100 (估值估值)l众钠能源众钠能源(2021):未:未IPOl为方新能源为方新能源(2022):8亿亿l超钠能源超钠能源(2021):10(估值估值)l盘古新能源盘古新能源(2022):XX(估值估值)正极材料负极材料电解液集流体钠离子电池当前钠电产业链处于发展阶段,国内的钠离子电池产投研速度较快且头部效应明显既有传统锂电企业布局,也有新兴钠电公司快速崛起(单位:亿元,数据截止至2023年1月14日;公司后面括号里的数值为公司成立年份)二、公司介绍二、公司介绍-发展历程发展历程 2015 2022.10 2023.03 2023.05 20232024注册成立公12、司,专注于钠离子电池第一代智慧电芯样品完成验证获得五家头部产业资本的天使轮投资完善组织架构和管理体系,中试线投产,一期量产线建设启动开始钠离子电池基础理论研究l实验线:1000l中试线:0.1GWh(2023年8月启动建设)l一期量产线:5GWh滚动建设生生产线核心价核心价值观使命使命愿景愿景钠让世界绿意盎然用科技创新满足人们对能源未来的憧憬严于律己 敢于创新慎于细微 勇于人先 二、公司介绍二、公司介绍-发展优势发展优势人才优势:公司60余人,研发岗位占70%,计划今年扩充至120人。核心成员具备复合型背景,创始人是国内最早的钠电开拓者之一,积累了丰富的行业资源和前沿技术储备XX博士创始人,董13、事长,总经理l清华大学/美国德州大学奥斯汀分校博士l深圳市”孔雀计划”海外高层次人才l某全球领先的ICT企业实验室项目经理l获得多项专利,发表SCI论文30余篇l担任多个国家重点研发计划、优秀青年科学基金等项目负责人和课题骨干技术专家:XX 博士全国铅酸蓄电池标准化技术委员会副主任委员中国化学与物理电源行业协会专家委员会委员联合创始人:XX华南理工大学硕士前巴斯夫项目经理联合创始人:XX南开大学硕士,二十年锂电行业经验曾任多家大型锂电研发项目负责人拥有电芯相关专利近二十篇顾问:XX 教授清华大学长聘教授,博士生导师国家自然科学基金委优秀青年科学基金获得者教育部高等学校科学研究优秀成果(自然科学14、)一等奖联合创始人:XX复旦大学/香港大学工商管理硕士曾任职于美世咨询、安永咨询联合创始人:XX十余年锂电经验某全球领先的ICT企业实验室工程师公司股东二、公司介绍二、公司介绍-发展优势发展优势技术路线定位性能融资情况电芯研发层状氧化物/硬碳聚阴离子/硬碳 电动二轮车/三轮车、储能、UPS、工程设备体积能量密度:270 Wh/L,循环寿命2000次(100%DOD),低温性能:-40下容量保持率达70%,-20容量保持率90%以上,倍率性能:实现5C直冲,20C放电,快充10min达85%种子轮正极材料与电芯并行研发普鲁士白/硬碳商用车,电动车,储能 重量能量密度:160 Wh/kg,循环寿命15、3000次,低温性能:-20下容量保持率达90%,倍率性能:快充15min达80%以上已上市正负极材料与电芯并行研发层状氧化物/无烟煤低速车,储能能量密度:145 Wh/kg,循环寿命4500次,使用温度:-4080,倍率性能:快充12min达90%以上完成 A+轮融资(2022.4华为哈勃投资),估值超100 亿正极材料与电芯并行研发层状氧化物/硬碳低速车,储能能量密度:125 Wh/kg,循环寿命4000次,使用温度:-4055完成亿元级Pre-A 轮融资(2021.11)电芯研发层状氧化物/硬碳低速车,储能,电动车能量密度:140 Wh/kg,循环寿命2000次,使用温度:-20下容量保16、持力达88%完成 A+轮融资(2021.9,青橙资本领投)正负极材料与电芯并行研发普鲁士蓝/钛酸盐储能能量密度:50-60Wh/kg,循环寿命10000次获得软银中国资本等投资方A轮融资正极材料与电芯并行研发层状氧化物/硬碳电动车,储能能量密度:140 Wh/kg,循环寿命1000次,使用温度:-20-602022年被印度跨国公司信实工业以1亿英镑收购。国内前沿国外前沿国内新兴技术优势:公司产品实现高能量密度、高倍率性能,100%DOD可达20003000圈二、公司介绍二、公司介绍-发展优势发展优势行业地位:2015年研究钠电并在业内有丰富的资源网,60余项核心专利,产业协同强长远锂科厦钨新能17、源贝特瑞国泰华荣星翼能源国内最早研究钠电的开拓者之一核心技术专利上下游合作国内最早研究钠电的开拓者之一二、公司介绍二、公司介绍-发展优势发展优势测试房拥有5V20A测试柜、5V50A测试柜、5V100A测试柜、5V200A测试柜、100V30A测试柜、100V100A测试柜、高低温箱等设备现已有完善的设备来满足市场需求实验室拥有包括双工位手套箱、扣电测试仪、行星搅拌机、辊压机等十余项设备扣电实验室扣电实验室电芯测试房电芯测试房实验线大楼实验线大楼公司已建成扣电实验室、电解液实验室、电芯测试房、模组测试房、电芯试制线等,实现了电芯从原料检验、电芯制备、工艺验证、解决方案的完整一套研发体系,满足实18、验和送样需求。实验室拥有包括单工位手套箱、粘度测试仪、pH测试仪、多工位搅拌机等设备电解液实验室电解液实验室拥有智能化和集成化高的叠片及卷绕设备,用于方形及圆柱电芯制备制成测试房制成测试房占地面积近1000平米,主要用于电芯制备三、产品技术三、产品技术循环次数循环次数/次次容量保持率容量保持率%500400300200100060.0%65.0%70.0%75.0%80.0%85.0%90.0%95.0%100.0%105.0%常温常温1C1C循环循环容量/mAh电压/V02,0004,0006,0008,0001.001.502.002.503.003.504.004.50倍率放电曲线倍率放19、电曲线0.2C0.5C1C2C3C5C不同倍率/C容量保持/%1C2C3C5C8C10C80.0%84.0%88.0%92.0%96.0%100.0%电池倍率放电电池倍率放电循环次数循环次数/次次容量保持率容量保持率%010020030040050060070080060.0%65.0%70.0%75.0%80.0%85.0%90.0%95.0%100.0%25 2C 2C充充10C10C放放 循环循环高能量密度系列高能量密度系列以71173205为例,体积能量密度可达到270wh/L高安全体系高安全体系电池针刺、挤压、过充、过放无起火XX产品电化学特性1C1C充电时,电压最高可达充电时,电压20、最高可达6.4V6.4V才发生短路才发生短路p高压测试:高压测试:p撞击实验:撞击实验:遭受撞击后未发生爆炸起火遭受撞击后未发生爆炸起火电压/V024681012p过放测试:过放测试:可放电至可放电至0V,未爆炸起火漏液,未爆炸起火漏液时间/min电压/V01020304050600.00.51.01.52.02.53.03.54.0p低气压测试:低气压测试:低气压放置低气压放置24H,未爆炸起火,未爆炸起火XX产品安全性测试技术进展仿真方案制定&立项电池数据获取/测试集总参数辨识电压估算产热计算集集总总模模型型不符合预期传热模块构建/模型修正温度预测不符合预期传传热热模模块块符合预期符合预期21、模组热仿真完成单单 电电 芯芯 热热 仿仿 真真p电池热仿真技术路线图电池热仿真技术路线图p1865130 电压预估高功率盘龙型号型号1780100容量容量9000mAh高循环长寿命盘山高能量密度盘星型号型号71173205容量容量230 Ah标称电压3.0 V3.0 V3.7 V3.0 V标准放电电流1.8 A46 A32 A12A充电截止电压4.0 V4.0 V4.2 V4.0 V放电截止电压1.5 V1.5 V2.5 V1.5 V工作温度-4060 C-4060 C-4060 C-40 60 最大放电电流90A115 A320 A120 A循环寿命3000200060006000型号型号22、71173205容量容量160 Ah高安全盘盾型号型号36130200容量容量60 Ah化学体系:电芯在低温环境放电稳定、持久耐用,具有极致功率和安全稳定的特性在电池叠片/卷绕和入壳注液环节拥有核心设备和独特工艺060504020301钠离子电池分容化成入壳注液电池叠片/卷绕正负极制片原材料公司聚焦于电芯研发,产品技术壁垒高,拥有核心材料配方,工艺条件和关键设备等定制材料价格低廉材料配方工艺技术材料成本远期0.4 元/WH1采用新型粘接剂CB1代替PVDF新型添加剂NaAO1调节浆料粘度2采用新型粘接剂AB1代替SBR/CMC优化颗粒极配增加压实密度3专用导电剂CA1性价比高化学性能与电化学性23、能稳定4箔材使用箔材表面处理剂创新合金材料增加箔材导电性特殊底涂配方开发正极负极导电剂5电解液新型溶剂ES1新型添加剂EA1,EA2加入新型钠盐SS1钠电材料与工艺上为钠电池推广应用做了一系列大胆创新6 涂布超高速涂布,效率提升300%以上7 模切激光模切,相比传统五金模切,速度与良率大幅度提升8 叠片全自动四工位高速叠片,利用超声识别准确定位9 注液系统真空注液一体化,单次注液即可完成 10 分容化成电压电流根据钠电特性进行调控智联模组解决方案智慧电芯盘星系列(高能量密度)n体积能量密度达200WH/Ln使用环境:-40-60n循环寿命达3000圈以上n进行2C大功率充放n应用领域:锂电性能24、较差的较冷地区的小动力、储能、等领域盘龙系列(大功率)n20C高功率放电n循环寿命达1000周以上n应用领域:启停装置、动力、工程机械盘云系列(积木模组)n电压可根据配组进行调整n模块化BMS系统简单n应用领域:小动力,储能光储一体解决方案n光伏与储能结合使用n持续并稳定提供电源需求n应用领域:园区、工商业储能、家储钠-氢混合动力解决方案n钠电独特性能完美适配氢能n冷热启动、加速辅助、动力补偿、能量回收n应用领域:重卡、环卫车、公交车公司提供电芯、模组、解决方案全系列产品,覆盖储能、UPS、电动二轮车等应用场景盘山系列(高循环长寿命)n重量能量密度 100 WH/kgn安全性优异n循环寿命达625、000周以上n应用领域:小动力,家储,大储能等储备一体电动三轮车电动二轮车主力市场主力市场启停电池工程机械通信基站UPS细分市场细分市场A00级轿车电力储能智慧能源延伸领域延伸领域四、未来规划四、未来规划战略规划战略规划20222024-20262027+2023-2024第一阶段蹒跚起步,研发为本第二阶段快速成长,初具规模第三阶段完善品类,开拓市场第四阶段行业龙头,实现上市nXX公司成立;n试验线落成;n智慧电芯初代样品定型;n与上下游知名企业达成战略合作。n搭建公司管理架构;n中试线投产,一期量产线建设启动;n智慧电芯迭代产品批量出货;n在细分领域确定行业影响力;n建立Frank Lab中26、央研究院;n业务营收逐年提高。n健全公司治理体系;n完善梯次研发体系;n各系列产品成为行业标杆水平;n成为3-5个行业头部供应商;n首个生产基地滚动投入使用,产能达到5GWH;n积极拓宽营销渠道,大幅提高经营性收入。n依据产品类别和应用领域设立独立的事业部、解决方案部;n在通讯基站、UPS、储备一体等数个细分领域成为行业龙头;n形成能源数字化初步能力n两个以上的生产基地正式投产;n公司治理日趋完善,营收利润快速增长;n完成上市辅导,登陆创业板或科创板。n(一)2023:公司初具规模,中试线顺利筹建n(二)2024:产品推进市场,多场景验证布局n(三)2025:利润扭亏为盈,细分赛道领头羊n(四27、)2026:现金流促扩产,新产能快速落地n(五)2027:科创版拟冲刺,能源数字化发展美国巴西德国澳大利亚埃及研发总部:深圳销服中心北部:北京东部:上海中部:武汉西部:成都海外中心北美:美国南美:巴西欧洲:德国非洲:埃及大洋洲:澳大利亚公司总部位于深圳,未来规划在全国设立4个销服一体化中心,并布局海外五大洲四、未来规划四、未来规划产品规划产品规划钠电优势钠电优势原材料原材料可控可控低成本低成本低温好低温好高倍率高倍率高安全高安全202320242025未来低速车低速车启动电源启动电源智慧钠电智慧钠电UPS5G户外户外机工商储机工商储电动车电动车大储能大储能技术迭代技术迭代成本成本性能性能可靠性28、可靠性应应用用场场景景客客户户型号型号主要性能要求主要性能要求示意示意图图电动二/三轮车台铃、新日等48V20Ah,48V30Ah,48V40Ah,60V30Ah;/电动滑板车RAZORCP1270AC(12V7Ah)13A/19.5V放电25min;循环300次;摩托车启动YHI、北美市场等12V7Ah,12V9Ah7A(9A)/9.6V,放电时间30min;200A放电3s,搁置15s,10 cycles,电压7.2V;便携启动电源(汽车备用启动)海日升、YHI、北美市场等12V15Ah,12V19Ah,12V21Ah等(12V21Ah):21A放电/9.6V30min;200A/7.2V29、 120s;。小型UPS施耐德、日月元、伊顿12V3.2AH,12V5AH,12V6AH,12V9AH,12V17AH3C-7C放电;/低速车、场地车客户较少,可与铅酸行业同行合作,提供钠电电芯及解决方案 /通信电源铁塔、移动48V/50AH-100AH 大功率UPS锂电科华、维谛512V100AH 大型储能中国电力、华润电力等1500V/1000V解决方案矩阵:解决方案矩阵:类别类别主要型号主要型号性能及性能及应应用用领领域域示意示意图图盘盘星星 50160116(100Ah)体积能量密度可达320Wh/L循环寿命达2000圈,适用备电、户储等场景。46145(25Ah)体积能量密度可达3230、0Wh/L,循环寿命达2000圈,可进行3C大功率充电,5C大功率放电,适用小动力、换电等动力领域 32140(12Ah)盘龙盘龙1865130循环寿命达500圈以上,可进行30C-50C高功率持续放电 盘盘山山 71348207(500Ah)储能类大电芯,能量密度240WH/L-300Wh/L,循环寿命6000圈-10000圈/71207(80-100Ah)/电芯平台矩阵:电芯平台矩阵:四、未来规划四、未来规划产品规划产品规划X系电池系电池低廉价格,与磷酸铁锂电池相当高能量密度,与磷酸铁锂电池相比高约20%CaP技术技术单个单芯电压即可满足需求pack模组根据需求进行电芯积木堆叠水系钠电水系31、钠电避免有机电解质的易燃问题克服传统水系电池的寿命短(铅酸电池)和价格昂贵(镍氢电池)的缺点低温充放低温充放低温充电,充电温度可低至-20实现500次以上的充放电循环将同时布局在X系电池、水系钠离子电池、CaP技术和低温充放和补钠剂等前沿领域补钠剂补钠剂有效提高电芯的首库伦效率实现500周无衰减循环四、未来规划四、未来规划研发架构完善研发架构完善 产品解决方案盘星Lab盘龙Lab盘山Lab盘盾LabFRANKLab广泛应用于储备一体、通讯、UPS、工程机械、电动车、电动船舶等领域开发分别聚焦于高能量、高功率、长循环、高安全和极限制造的研发着眼于电芯方面的设备创新与工艺创新研发作为智慧大脑,聚焦于材料创新、电化学理论与实验等前瞻性研究计算机模拟与仿真前沿技术与工艺制造研究需求导入电芯方案输出痛点与技术技术点与成果建立Lab及专家库、采用“自上而下+自下而上“的双向结合循环路线输出电芯方案动力客户动力客户:备电客户备电客户:储能客户:储能客户:下游客户合作伙伴:ThankThanks s For Your A For Your Attentionttention