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15分鐘充電80%,鈉離子電池能否掀起一場革命? | 風(fēng)眼

 zjshzq 2021-08-02

出品 《風(fēng)眼》深度報道組 鳳凰網(wǎng)科技 鳳凰新聞客戶端
 作者 | 徐碩
編輯 | 趙澤
微信編 莎莎

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  鋰電池材料漲價,鈉離子電池能否乘機上位?


電在生活中發(fā)揮著無比重要的作用,但大多數(shù)人對電池的理解猶如冰山一角,充滿好奇但不會深究?!暗覀冋J為,電化學(xué)的世界,就像能量魔方,未知遠遠大于已知,并樂此不疲地探索著其中的奧秘?!睂幍聲r代董事長曾毓群始終保持著對電池領(lǐng)域的新鮮感。


鋰電池頭寧德時代似乎不想繼續(xù)在鋰電池上做文章,而是把目光聚集在鈉離子電池上7月29日,其發(fā)布了第一代鈉離子電池,并打算通過鋰鈉混搭的方式,將其裝載到電動汽車上,成為新的儲能和動力電池的新選擇,同時實現(xiàn)鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化。

鈉離子電池不是新鮮事物。只是在此之前,鈉離子電池主要應(yīng)用在儲能電站、低速車等領(lǐng)域。相比鋰電池,鈉離子電池硬傷頗多,一方面是能量密度略低,比如寧德時代第一代離子電池單體能量密度最高為160Wh/kg,三元鋰電池的能量密度則在150-350Wh/kg,磷酸鐵鋰電池也在150-210Wh/kg之間;另一方面,鈉離子電池的循環(huán)壽命在3000次左右,磷酸鐵鋰電池則可達5000余次。

“對汽車而言,動力電池體積能量密度更為重要,往往決定了一輛車能裝載多少電池。”有分析人士稱,由于鈉離子電池體積能量密度較低,或許車上裝不下太大的容量。即便如此,寧德時代仍不肯放棄,其研究院副院長黃起森表示下一代鈉離子電池能量密度將突破200Wh/kg。 

為何寧德時代要不遺余力的發(fā)展不被看好的鈉離子電池?鈉離子電池會不會取代鋰離子電池的地位?

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鋰價漲幅翻倍,鋰電池供給承壓


自2020年第四季度開始,鋰的價格就不斷攀升,其中碳酸鋰的價格就從3.8萬元/噸漲至9萬元/噸,漲幅超過130%。2021年7月29日,澳洲主力鋰礦 Pilbara更是將其鋰精礦拍賣出1250美元/噸價格,達到歷史新高;電池制造商股票的Solactive全球鋰指數(shù)2021年已上漲32%,創(chuàng)歷史高點。

反觀國內(nèi)市場,從2020年7月至今,鋰礦板塊累計漲幅已達到250%,遠超滬深300指數(shù)。2021年中國最大的鋰材料生產(chǎn)商贛鋒鋰業(yè)股價上漲近100%,截至7月30日收盤,其股價達到194.66元/股,市值達到2798億元,成為全球最大的鋰材料公司之一。無獨有偶,鋰礦巨頭天齊鋰業(yè)過去一年最高漲幅超過450%,目前總市值達到1400億元。

而在國內(nèi)新能源汽車銷量大漲的前提下,市場對鋰的需求不斷加劇。有報告顯示,在全球鋰電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中,車用動力鋰電池占比近46.7%,在電腦、手機增量逐漸放緩的趨勢下,電動汽車或許會成為鋰電池下一個增長的風(fēng)口,只不過這股風(fēng)吹的有點猛,上游鋰礦原料的緊缺可能在很長一段時間內(nèi)無法滿足市場對于鋰電池的需求。

國泰君安分析稱,供需的緊張程度和鋰價變化是非線性的,下半年鋰價高度將超市場預(yù)期,下半年鋰價預(yù)期被上調(diào)至歷史前高18萬元/噸。不僅如此,隨著電動車爆款車型的頻出,國泰君安預(yù)計下半年鋰電需求環(huán)比上半年增加 50% 左右。

盡管寧德時代在鋰電池行業(yè)有著絕對的話語權(quán),但在鋰電池上的投資布局并沒有涉及到全產(chǎn)業(yè)鏈。中商產(chǎn)業(yè)研究院的報告顯示,寧德時代在動力電池領(lǐng)域,正、負極材料、電解液供應(yīng)商頗多,在三元材料方面(鎳鉆錳酸鋰、鎳鉆鋁酸鋰)布局較少,而鎳鉆錳酸鋰憑借其高能量密度的優(yōu)勢,成為新能源電動車主要材料之一。

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這使得在新一輪的競爭中,由于對鋰電池上游供應(yīng)鏈布局的不充分,寧德時代對供應(yīng)鏈價格的瘋漲也變得力不從心,或許在某種意義上發(fā)展鈉離子電池可以限制鋰電池供應(yīng)價格的瘋漲,而鈉離子作為一種戰(zhàn)略技術(shù)儲備也能增強寧德時代的護城河。

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鈉離子電池能否取代鋰電池?

相比鋰電池,鈉離子電池的優(yōu)勢更加明顯。首先在儲量方面,鈉分布在全球各地,不受資源和地域限制;其次由于不含鈷和鋰,鈉離子電池的材料成本較低,相比鋰電池可下降30%~40%。

除此之外,其安全性也相對較高。在針刺、擠壓、過充、過放等安全項目測試中做到不起火不爆炸;同時鈉離子電池可以徹底放電,以降低電池運輸?shù)陌踩L(fēng)險等問題。

不僅如此,鈉離子電池的高低溫性能也比較優(yōu)異。據(jù)寧德時代給出的數(shù)據(jù),在-20℃的環(huán)境下,仍有90%以上的放電保持率;在常溫下,充電15分鐘,電量就可以達到80%。

但鈉離子電池能量密度低也是不容忽視的問題之一。寧德時代的方法是,將鈉離子電池與鋰離子電池集成到同一個電池系統(tǒng)里,用整個系統(tǒng)的能力來彌補鈉離子電池的短板?!皩煞N電池按一定比例和排列進行串聯(lián)、并聯(lián)等方式,通過BMS的精準算法進行不同電池體系的均衡控制。”寧德時代黃起森博士表示,這樣一來既可以彌補鈉離子電池能量密度的短板。

話雖如此,要想將鈉離子電池大規(guī)模應(yīng)用,上游正負極、電解質(zhì)等供應(yīng)鏈的建設(shè)及培育也尚需時間,盡管寧德時代有自己的時間表,并計劃于2023年形成鈉離子電池的基本產(chǎn)業(yè)鏈,但要想實現(xiàn)這一計劃,寧德時代還需要上下游更多的合作伙伴共建共贏。

而在碳中和的背景下,市場對鋰電池板塊的反應(yīng)也將持續(xù)向好,鋰電板塊的估值也將繼續(xù)偏高?!昂荛L一段時間內(nèi),鈉離子電池只能作為一種動力電池的補充品存在,來應(yīng)對現(xiàn)階段鋰礦產(chǎn)能的不足?!庇蟹治鰩煴硎?,鈉離子電池不可能完全取代鋰電池,其性能在很多方面并不如鋰穩(wěn)定。

8月2日,國內(nèi)鋰電巨頭贛鋒鋰業(yè)在投資者互動平臺表示,鋰離子電池未來依然是新能源車的主流,鈉離子電池的發(fā)布對公司鋰鹽產(chǎn)品影響不大。

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動力電池孕育著技術(shù)革命的胚胎

據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,僅2021年上半年,國內(nèi)乘用車銷量約1001萬輛,同比增長27%,其中新能源汽車累計銷量達120.6萬輛,同比增長207%,超過2020年全年的新能源汽車銷量,并且遠遠超過汽車市場總體銷量25.6%的增長率。

從全球市場來看,歐盟及美國新能源汽車滲透率均達到20%左右,隨著近日歐盟政策的出臺,或?qū)⒃?035年前禁止汽油和柴油汽車銷售,其滲透率將進一步提高。

由此帶來的,則可能是電池短缺的情況。

據(jù)SNE Research預(yù)測,到2023年全球電動汽車對動力電池的需求將達到406GWh,而動力電池的供應(yīng)預(yù)計僅為335GWh,缺口約為18%;預(yù)計2025年這一缺口將擴大到近40%,動力電池行業(yè)將出現(xiàn)供需結(jié)構(gòu)失衡的情況。

有專家預(yù)測,2025年~2030年,電動汽車電池的短缺將干擾全球汽車市場,2026年其產(chǎn)量有可能減少440萬輛;2022年~2029年,將損失近2000萬輛可充的電動汽車。

這也使得各大企業(yè)紛紛祭出“殺手锏”,在動力電池領(lǐng)域攻城略地。

不僅寧德時代打算將鈉離子電池應(yīng)用于電動車領(lǐng)域,并成為新的儲能和動力電池的新選擇;韓國電池巨頭LG能源也在研發(fā)將高鎳四元(NCMA)作為正極材料的新一代動力電池,并在南京基地進行投產(chǎn);比亞迪則推出刀片電池,全面應(yīng)用于旗下的純電車型,并啟用針刺實驗作為企業(yè)的標準。

7月中旬,一汽集團還與比亞迪簽署了新能源動力電池投資合作協(xié)議,將電池項目落戶長春。目前長安福特、現(xiàn)代和豐田等車企均與比亞迪洽談過刀片電池合作。

而基于投資者對于電池的熱情,諸多電池技術(shù)企業(yè)通過SPAC(特殊目的收購公司)進行反向合并,以尋求上市。7月底,鋰金屬供應(yīng)商SES便與艾芬豪資本收購公司合并,登陸紐交所,以期進一步加大對混合鋰金屬電池的研發(fā)。

不管是發(fā)展鈉離子電池,亦或是在鋰電池的基礎(chǔ)上進行研發(fā),各大企業(yè)都是在找尋新的出路,以應(yīng)對未來不可預(yù)測的市場變化,動力電池技術(shù)革命的胚胎也在此間孕育著。

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