钠离子电池:陪跑三十年,一夕到量产


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宁德时代董事长曾毓群颇有跟锂价斗到底的意思。“以前钴的价格炒得很凶,我们就拼命搞无钴,镍炒起来后我们做无镍。现在锂的价格还在炒,我就搞一个钠,我觉得氯化钠炒不起来,因为盐很多。”(更多关于宁德时代的隐藏内幕,欢迎添加作者微信chifeng1030交流)

宁德时代成为了资本市场中第一个吃“钠电螃蟹”的公司。自此开始,几乎所有做锂电的公司,都陆续公布了自己对钠电布局的最新进展。

资本市场上,钠电的表现更为疯狂。东吴证券、光大证券、东方财富证券等多家机构陆续发布研报称钠离子电池产业化元年在即。

国泰君安证券也因一纸钠电研报招徕一众产业大佬下场怒骂,“全球量产钠电池最早、价格最优者是国泰君安证券”、“张口就来,不用调研么?”

钠离子电池:陪跑三十年,一夕到量产

但这并不能阻止钠电概念在资本市场风生水起。搭上钠电概念的传艺科技,在公告宣称进军钠电行业后,八天内连刷六个涨停板。与中科海钠深度合作的华阳股份同样一纸钠电公告换来数个涨停。钠电概念股一时风靡市场,打板屡见不鲜。

资本追捧下,新智驾所走访的钠电初创企业,都已不缺热钱。“我们现在对投资人挑选很严格,除了头部以外其他很少谈,后续更看重产业投资。”珈钠能源对新智驾说。

充足的资金极大加速了量产进度,钠离子电池在制备上也并不困难。

盘古新能源告诉新智驾:“锂电的设备工艺几乎可以平移到钠电上来生产,整个制备的流程没有特别大的差异,只是一些环境方面会控制会比较严格,如钠离子电池对湿度很敏感。”

而钠离子电池的进展快慢主要是在正极材料路线上的分歧。钠离子电池目前可选择的正极材料有三种,层状氧化物、聚阴离子与普鲁士蓝类材料。

宁德时代第一代钠电池便采用了普鲁士蓝类材料,这种材料能量密度上限高,但循环性能稍差。普鲁士蓝类材料最致命的问题是生产加工过程中处理不当极易形成结晶水,该问题目前难以解决。

有接近宁德时代的人士称,宁德时代已经暂缓了普鲁士蓝类材料的钠离子电池的研发,现在在用层状氧化物与聚阴离子材料努力达成量产。

钠离子电池:陪跑三十年,一夕到量产

目前最成熟的材料是层状氧化物,综合性能优异,产能也有保障。“生产三元材料的厂商几乎可以不换设备直接生产层状氧化物,因而批量生产难度低。”孚能科技相关人士告诉新智驾。

多位钠电从业者同样称:“目前送样的或即将量产的钠离子电池大部分都是做的层状。”

聚阴离子材料则是公认结构稳定、循环寿命高。钒基聚阴离子材料潜力更大,但由于钒也是制备液流电池的主要原材料,近几年价格也有所上涨,且具备毒性,产量并不稳定,相对而言,铁基目前更具性价比。

各具优势的三种材料并不冲突,中科海钠认为:目前钠离子电池技术路线百花齐放,有聚阴离子、普鲁士蓝还有层状氧化物,最终会通过市场验证,就像磷酸铁锂和三元材料的争论。

以目前动力电池、消费电池以及储能电池的增长速度来看,锂是否能同时支持能三者的需求,见仁见智,说法不同。但用每吨50万元的碳酸锂同时支持三块市场的需求,显然并不是业内多数人愿意看到的一件事。钠电的成本低,入局几乎无门槛,让其似乎成为了一个看得见,摸得着的金矿。

“由于尚未形成规模效应,原材料成本较高,当前并没有充分体现钠离子电池的低成本优势。”孚能科技相关人士对新智驾说。

钠离子电池相较于锂离子电池最大的优势便是低成本,但当前送样的钠电池并不便宜。钠电小试与中试成本大概在0.8-1元/Wh,而磷酸铁锂的行业平均成本仅为0.65元/Wh。

当然,样品成本与量产成本不能比较。据中科海钠创始人胡勇胜推算,钠离子电池在推广期的成本在0.5-0.7元/Wh,发展期成本为0.3-0.5元/Wh,爆发期成本则可以达到0.3元/Wh以下。

目前磷酸铁锂材料几乎已经开发到了极致,降价空间微乎其微。长期来看,钠离子电池确实是一个不错的选择。

钠离子电池公司们为了加快量产进度也是焚膏继晷。珈钠能源告诉新智驾:“现在电池厂跟珈钠要样品的都不是公斤级的要,是几百公斤的要,电池厂都想做大规模。”

据不完全统计,市面上多家涉及钠离子电池的企业在2023年的规划产能已经接近40GWH。“23年行业内会有GWH级别的应用,24年则会有倍数级的增长。”孚能科技相关人士说。

钠离子电池:陪跑三十年,一夕到量产

正在测试的钠离子电池

钠离子电池的价格与能量密度都介于锂离子电池和铅酸电池之间,循环性能与锂离子电池相当。钠电对于锂电来说更多是补充作用,二者双赢。

动力电池领域,在续航要求更高的车型上采用锂电池,而在续航要求低的车型(如A00级车型)则可采用钠电池。

宁德时代开创了钠锂电池混搭使用的AB电池技术,钠电池藉此可以上探到续航400公里以上的车型上使用,这是目前大众车型的标准续航。如果未来能够规模应用,对于钠电的规模化推广以及锂电的价格下降都有着极大的助推作用,有百益而无一害。

在储能端,钠电的应用或许会比锂电更加广泛。钠离子电池在零下20℃的情况下仍能拥有90%以上放电保持率的低温效能,在温差较大的地域,钠电带有天生的优势。

全球储能市场分布散乱,据浙商证券不完全统计,截止到2021年,全球电力储能项目累计装机约200GW,多数已有储能布局的国家最低温度会达到-50℃。在温差较大的国家如中国,美国、俄罗斯等,锂电在储能方面并不能完全满足市场需求,钠电则大有可为。

钠离子电池:陪跑三十年,一夕到量产

钠电对于锂电来说,是个做跟班小弟的角色。在锂电并不容易覆盖的市场领域,钠电大展拳脚。但钠电对于铅酸电池来说,则是全方位的降维打击。

铅酸电池的能量密度只有30~50Wh/kg,循环寿命500~1000次。钠离子电池的能量密度可以达到100~150 Wh/kg,是铅酸电池的三倍,循环寿命则可达到2000次到4000次,最高与磷酸铁锂电池相当。

由于铅酸电池本身含有毒素,近年来政策上对铅酸电池的环保核查逐步加大力度,铅酸电池已经出现了明显的替代趋势。据EVTank数据显示,中国铅酸蓄电池生产企业已经由2010年的1500家左右下降到2021年的110家左右,且大量企业处于停产或整顿状态。

铅酸电池企业们也并未坐以待毙。天能和超威在国内铅酸电池的市场份额近50%,两家公司也不约而同的走在了钠离子电池研发的前沿,超威已经发布第一代钠离子电池产品。

对比于钠离子电池来说,铅酸的最大优势在于成本。盘古新能源告诉新智驾:“钠离子电池走向市场虽然第一个会替代铅酸,但也不能完全替代,目前铅酸的价格大概是每瓦时四毛钱,铅酸还能回收,每瓦时两毛钱,算起来真实成本可能就两毛钱。”

由于钠电并不能回收,因此,即便是产业链成熟后的钠离子电池较之铅酸电池在成本端也不占优势。但在能量密度与循环寿命等性能方面,钠离子电池对铅酸电池可以说是全面优化。钠离子电池的前期成本投入虽高,但中长期的经济成本仍要优于铅酸电池。

钠电的产业链成熟速度与锂价的降价速度息息相关。

“如果锂价降到20万,在钠电产业链成熟的情况下,磷酸铁锂电池和钠离子电池的成本就会趋平。”一位钠电从业者称。

目前,锂价已经跌破50万元大关,下行趋势明显。据生意社报价显示,1月30日,碳酸锂基准价为每吨47.36万元,价格较2022年11月上旬的最高点跌幅超过两成。

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