任何事物的商业化和产业化都离不开规模效应和大量的研发投入,钠离子电池也不能幸免,在规模化未达到一定程度之前,经济效应注定无法发挥。


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进入1月以来,以宁德时代为首包括星恒电源、孚能科技、普利特等多家电池厂商陆续透漏,已经开始就钠离子电池进行2023年产业化的布局。其中,宁德时代表示,公司正致力于推进钠离子电池在2023年实现产业化;星恒电源发布2023年度战略显示,其研发的钠离子“超钠F1”正式亮相并将于今年3月正式上市、量产。

过去两年,锂价居高不下、持续上涨,锂资源的供需矛盾成为新能源产业发展的痛点之一,也让产业界重新开始思考,如何发展新的储能方式来摆脱对锂资源的过度依赖。在这样的背景下,长期作为锂离子电池“平替”的钠离子电池重新进入人们的视野,成为多家电池企业的“新宠”,研发与布局热情高涨。

一场关于钠离子电池的“较量”已悄然登场,对此,不少业内人士持乐观态度。据浙商证券判断,在多家电池企业纷纷入局后,钠离子电池有望在2023年实现产能爆发。中建设研报也曾指出,钠离子电池已迎来性能较好、成本控制潜力较大的核心竞争力的历史机遇。换言之,曾经默默无闻、屈居锂离子电池之下的钠离子电池,或将成为未来电池产业的新“蓝海”所在。

但与此同时,需要认识到的是,目前大部分钠离子电池产品处于刚走出实验室的水平,有的企业进入中试阶段,距离实现量产还需经历缓慢的爬坡过程。

钠离子电池,是真需求还是伪概念,在近在咫尺的2023年能否真正实现产业化,还尚难定论。

相比于大家耳熟能详的三元锂电池、碳酸锂电池,钠离子电池显得陌生的多。但事实上,钠离子并不是一个新鲜事物了。它的研究最早可追溯至1979年的“摇椅式电池”,与锂离子电池的研究同步同源,两者在内部结构和充放电模式上保持一致,这也是市场将钠离子电池作为锂离子电池“最佳备胎”的原因所在。

但失之毫厘,差以千里,与锂离子电池相比,钠离子在能量密度方面的绝对短板让它错失了绝佳的发展机遇。上世纪80年代,得益于石墨基负极材料的应用,锂电得到飞速发展,而苦于无法找到合适的负极材料,钠离子电池的研究陷入数十年如一日的停滞。直到本世纪初,随着硬碳材料的发现,钠离子电池的发展才迎来新的曙光。

而这一次,想要理解钠离子电池产业的新一轮爆发,首先要理解原材料价格对于动力电池的巨大影响。

据了解,2020年全球锂资源储量为8600吨,中国仅占其中的6%,在锂电原材料的应用上有70%依赖进口,这表明了我国在锂资源储量上的先天不足。而与之相对应的。是我国新能源汽车的市场的持续壮大以及对电池需求的持续旺盛。

供给端疲软,需求端正盛,锂资源价格的“疯狂”上涨也就不难理解了。数据显示,2020年,每吨碳酸锂的价格不足5万元,而仅仅过去两年,这个价格就逼近60万元,几乎翻了12倍。这样的涨势对于任何一家电池厂商和新能源车企来说,都是不可承受之重。

相比于供给紧俏的锂资源,钠资源要富裕的多。资料显示,目前地壳中钠储量达到2.74%,是锂资源的440倍,而且我国钠资源的储量占到全球的22%,开采难度也要小的多。因此在价格上和能源储备上,钠资源具备先天的优势。

除了源头资源之外,钠离子电池在正负极材料、电解液、集流体等也能有效实现成本的压缩。据测算,一旦钠离子产业链建成,实现规模效应,相比于性能接近的磷酸锂电池,钠离子电池的成本可以降低约30%-40%。随着技术的成熟,这一数字或许还有更大的遐想空间。

就安全性能而言,由于内阻较大,钠离子电池在短路情况下热量低,升温慢,可以有效降低电池自燃的发生概率,提高安全属性,给予消费者更充足的安全感。

在稳定性方面和充电效率方面,钠离子电池也有着颇为亮眼的表现。2021年7月,宁德时代发布了自己的第一代钠离子电池。测试显示,这款电池正常工作的温度区间为-40℃~80℃,即便是在-20℃的低温下,依然能实现90%的放电保持率;常温下只需要15分钟,电量便可以从20%提升至80%,同样条件下的三元锂电池则需要30分钟。

此外,在曾经为人所诟病的能量密度上,钠离子电池也在默默提升着自己的竞争力。目前,部分领先的钠离子电池的能量密度已经可以达到100Wh/kg~160Wh/kg。宁德时代曾公开表示,其第二代钠离子电池有望突破200Wh/kg的关卡,并于2023年实现量产。

随着电池企业龙头宁德时代的入局,亿纬锂能、蜂巢能源、孚能科技等也紧随其后,加速布局钠离子电池。

事实上,不论我们是否感知,钠离子电池这条赛道上已然硝烟四起。锂电企业的陆续上车、钠离子电池产品的落地都在表明,对于过度依赖锂资源的能源焦虑和价格焦虑,行业内迫切地需要一种新的技术路线、新的血液来丰富电池应用的多元场景,达到不同能源运用的动态平衡。

但需要明确的是,由于技术发展的同一性和产业链的重叠性,钠离子电池的登场对于传统锂电池来说,并非颠覆,而是继承;并非替代,而是补充

让我们回到问题的起点钠离子距离实现产业化还有多远?换言之,要想实现产业化,钠离子电池还存在哪些难点?更重要的是,钠离子电池距离普通消费者还有多远的路要走?

首当其冲的依然是技术。对于普通消费者来说,无论产品名称如何变化,最核心的诉求永远是续航更久效率更高的电池

目前看来,钠离子电池在续航上尚不足以与锂电池一战,尽管部分企业已经达到了100Wh/kg的及格线,但相比于锂电池动辄200Wh/kg甚至300Wh/kg的能量密度,依然有不小的差距。而且,作为新兴市场,钠离子电池的技术壁垒明显,目前大部分入局的企业仍处于实验室阶段,并不具备成熟的量产甚至生产的能力。

另一方面,市场认可对于钠离子电池的产业化和商业化也至关重要。据中国汽车动力电池产业创新联盟统计,2022年我国动力电池累计产量545.9GWh,其中三元锂电池累计产量212.5GWh,占总产量38.9%;磷酸铁锂电池累计产量332.4GWh,占总产量60.9%。毋庸置疑的是,无论现在还是将来,锂电池都占据着绝对的市场份额和消费者心智,要想从中分一杯羹,无疑是艰难的。

并且,随着国补退出和国际市场产能的快速提升,备受关注的锂价近期正在逐渐回落,截至目前,碳酸锂价格已经在期货端降到(每吨)40万元以下。据乘联会秘书长崔东树预计,碳酸锂价格未来将回归到每吨20万元左右的价格,甚至更低。

这一预测也得到了国泰君安研报的佐证,研报显示,2023年,锂电产业链可能会出现产能过剩的现象,进一步影响锂电池原材料的价格变化。这表明,未来钠离子电池将面临着更加激烈的价格竞争,对于刚刚进入产业化前夕的钠离子电池来说,并不友好。

与此同时,分析人士指出,任何事物的商业化和产业化都离不开规模效应和大量的研发投入,钠离子电池也不能幸免,在规模化未达到一定程度之前,经济性注定无法发挥。只有大规模量产之后,材料成本和制造成本进一步摊薄,能量密度和循环寿命进一步提升,钠离子电池才真正具备显著的性价比优势。

笔者认为,目前钠离子电池的爆发只是电池产业阶段性发展的产物,是在当下业内对锂资源的能源和价格的双重焦虑下的延伸考量,而距离它真正实现产业化甚至市场化,还需要相当一段长的路要走,无论是产品良率还是供应链建设都需要时间和市场的检验。

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