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深度 | 宁德时代掀起“热潮” 钠电池是精心布局还是一地鸡毛?

来源:新材料在线 1680 2021-07-20

5月21日,宁德时代董事长曾毓群在股东大会上透露,将于7月左右发布新一代钠离子电池。一石激起千层浪,钠离子电池迅速成为行业内热点话题。

这场突如其来的关注度骤升,引发了市场关于钠电池的一系列猜想,甚至有人提出“钠电池将取代锂电池,在未来获得大规模应用”的说法。

相比在3C、动力和储能三大市场都遍地开花的锂电池,钠电池在行业内可以说是寂寂无名。

但早在上世纪70年代,钠电池和锂电池一样,都是电池领域研究的重点方向之一,二者的距离被正式拉开是在90年代锂电池成功商用化后。在此后的十数年里,钠电池的身影并不常见。此次宁德时代的“站台”,似乎再次将钠电池拉回到了行业赛道。

在锂电池的光环之下,还有钠电池的一席之地吗?这到底是行业期待已久的新风口,还只是一场虚无缥缈的炒作?

01 发展缓慢的钠电池产业

钠电池产业其实一直在默默发展着。

凭借钠资源储量丰富、低碳环保、零排放的优点,钠电池此前就已被纳入世界各国的新能源发展计划里。欧盟“电池2030”计划未来重点发展的电池体系中,钠电池在非锂电池中排在首位;美国能源部对此更是大力扶持。2012年,日本丰田发布了一款钠离子电池正极材料,更是直接将钠电池发展带入新时代。

在政策指引下,产业布局也在进行着。据了解,目前全球有近三十家企业对钠离子电池进行产业化相关布局,如英国FARADION公司,美国Natron Energy公司、美国Aquion Energy公司,法国Tiamat公司,日本岸田化学、松下、三菱化学以及中国的中科海钠、钠创新能源、星空钠电等企业。

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(注:数据综合整理自于爱股票、网络)

其中,中国的三家代表企业中,中科海纳拥有中科院物理所背景;钠创新能源则有上海交大背景。

据悉,星空钠电在2019年完成了全球第一条钠离子电池生产线,并成功实现量产。今年6月27日,由华阳集团联合中科海纳共同打造的全球首套1MWh钠离子储能系统,也在山西太原正式投运,意味着钠离子电池储能系统产品已进入应用环节。

但是从全球钠电池产业代表企业的规模和发展现状来看,这一电池路线的发展还大幅度落后于锂电池。

“事实上,在钠电池研究方面,中国的研究进度还算是比较快的。”真锂研究创始人墨珂对新材料在线®提到,“但国内包括全球的钠电池应用研究,都还处于一个初步发展的试验或者示范阶段,远远达不到很多商用的标准。”

“可以说,钠电池现在的产业进展相当于2013到2014年的锂离子电池进展。” 一位锂电池上市企业的研发负责人对新材料在线®表示。

02 是新风口还是炒作?业界看法两极分化

“但正因为还处于初步发展阶段,所以对于现在就开始投入钠电池产业的企业来说,才有更大可能性吃到风口带来的福利。”上述负责人提到。

“锂电池消耗过大,难以支持市场长期需求;原材料过度依赖进口,资源危机长期存在……”在他看来,虽然锂电池市场看起来还是一片繁荣,但背后其实已经暗藏危机。一边是动力电池企业想大踏步迈进TWh时代,不断追赶更高的性能表现;另一边却是电池原材料不断涨价、高端电池产能迟迟上不去,车企“电池荒”现象时有发生。

事实上,锂电材料焦虑已经成为行业内不争的事实,这也是部分业界人士看好钠电池发展前景的原因所在。

据了解,目前锂电产业中的最重要的原材料之一——锂在全球的储量并不多。数据显示,锂在地壳中的含量仅为0.0065%,即便是把地球上可开采的锂元素都用于生产电动汽车,其产能也不到20亿辆。

目前全球将近66%的已探明锂资源储量分布在南美洲和大洋洲,我国锂资源储量虽然位居全球第六,但是鉴于生产成本和分离难度较大,难以满足国内市场的巨额需求,所以主要依赖国外进口。

长期来看,这不利于我国未来的能源安全,也严重影响相关产业链的稳定。此次新冠疫情在全球范围内肆虐横行,导致国内电池原材料进口受阻,进一步引发了原材料价格的飞涨。六氟磷酸锂售价从去年6.4万元/吨,已经涨至报价42.5万/吨;碳酸锂的价格也从去年的3.8万元/吨涨到了近9万元/吨,涨幅达2倍以上。

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(资料来源:财经评论员黄斌汉文章)

相较于锂资源0.0065%的地壳丰度,钠资源的地壳丰度高达2.5%,且在全球分布较为均匀,短期价格受市场需求影响波动小。

因此,一些业界人士认为在锂资源供应面临瓶颈的现下,钠电池不失为值得期待的一个选项。

但不少人并不看好钠电池应用前景的人则认为,此次“钠电池热”比起实际场景应用,更像是众多电池生产企业因不堪忍受上游涨价对锂电供应链稳定的影响,转而寻求其他可代替的能源替代方案。

真锂研究创始人墨珂认可了这一观点,“钠电池除了钠资源有优势之外,在产业链、性能以及成本等多方面都不具备优势。”他对新材料在线®表示,“能量密度过低,在高端新能源电动车上不具备竞争优势;在储能市场,从资源方面来说是可以,但实际上产业链并不完善,因此想要有大规模应用也不容易。”

天津力神技术总监韩彬在接受新材料在线®采访时也表示,“目前的钠电池可能更多只是一个‘概念’,钠电池的产业链和发展现状都还处于一个不成熟的阶段,技术短板不解决,能量密度提升不了,应用也就不能形成规模。”

据了解,目前,三元锂电池能量密度约为240Wh/kg,磷酸铁锂电池能量密度约为180Wh/kg。而钠离子电池的能量密度只有约120Wh/kg,即便是达到其理论极限值,也只有200Wh/kg,而这个理论极限值,想要达到也十分困难。

中国电池联盟研究部主任杨清雨对钠电池的发展前景也不太看好。

“据我了解,钠电池的产业化可以说尚未形成,钠离子电池制造从新建产线到形成规模化生产需要一定时间、市场与消费者的也需要一定时间接受钠离子电池;在形成规模化生产之前,使钠离子电池的生产成本低于锂离子电池的设想较难实现。因此,制约了钠离子电池的产业化发展。”杨清雨对新材料在线®表示。

多位锂电产业供应链条上的生产商的回答也印证了这一点。一家生产锂电池正极材料的企业负责人表示,虽然钠电池最近好像风口已至,但是并未对他们的生产经营以及未来发展计划产生影响,目前也不打算投入钠电池产业链中;同时,一家生产锂电铜箔产品以及集流体的企业也表示,虽然公司产品可以对口钠电池生产,但也并不准备加入钠电池产业链中。

据了解,在产业链方面,钠电池上游的正极和负极以及电解液添加剂都需要培育新的供应链,而在隔膜、集流体、电解液溶质以及生产线可以与锂离子电池共用。

“对于当下的‘钠电池热’现象,比起说是‘风口’,我更愿意把它称为一次‘炒作’。”一位不愿具名的投资机构人士对新材料在线®表示。他提到,目前投资界看待现在的钠电池,就和之前的氢电一样,并不是十分看好。

“先是舆论造势,然后市场高度重视,可能还会有一大批试图抓住风口的企业创立或业务转型。但在一阵风过后,舆论与市场热度一同褪去,只会留下那些不经深入思考即闻风而动的企业,去黯然面对风口过后的一地鸡毛。”

03 钠电池的未来在哪?

钠电池的另一大优势在于,材料成本优势也十分明显,其中正极材料对比锂电池正极材料成本更是大幅下降,总体成本可比锂电池下降30%-40%。

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但在锂电光环之下,钠电池还有开疆拓土的机会吗?

中科海纳CEO唐堃认为,“在锂电材料焦虑普遍存在的背景下,钠电池将是对锂电池的有益补充。”

唐堃提到,钠电池从材料到电芯制造工艺流程与锂电池相似,有诸多制造经验可以借鉴。同时和锂电池相比,钠电池更具有安全优势,钠电池热失控温度高于锂电池。另一方面,由于不使用石墨做负极,钠电池充放电速度比锂电池要快许多,在高温、低温等条件下都能稳定充放电,显著优于磷酸铁锂电池,同时在循环上能与磷酸铁锂打平手。

“目前制约钠电池发展最大的问题是产业链还不完善,同时性能还有很多待优化空间。”

据悉,中科海纳在钠电池的储能市场上已经初具规模。唐堃认为储能市场将是钠电池的巨大应用市场。

而与唐堃的看法不同,作为一位拥有11年锂电行业工作经验的资深技术研发人员,关韦(化名)同样看好钠电池的发展前景,但却认为钠电池在车用市场的发展潜力应该更为巨大。在他看来,目前家用电动车市场的电池续航要求已经是过度饱和状态,在市场需求最大的经济型车上,未来经过一定的技术突破后,钠电池就能满足用车需求。

也有人认为,钠电池未来或有望逐步取代铅酸电池,在电动二轮车市场、家庭储能、低速车以及储电等领域发挥作用,同时与锂离子电池形成互补,缓解动力电池行业对境外锂资源的依赖。

“钠电池不是发展不起来,只是目前确实还没发展起来,给钠电池点时间,也许它就能够给我们惊喜。”关韦最后对新材料在线®表示。

对于此次因宁德时代引发的“钠电池热”,业界猜测更多是一家企业在面对市场发展和需求不断储备下一代产品、为未来增长做准备的危机意识。这种危机意识就像曾毓群谈及公司兼顾三元锂和磷酸铁锂两条技术路线时所说的那样:“我们是焦虑惯了,不敢偏科,‘中餐’做,‘西餐’也做。”

钠电池无疑也正是宁德时代不敢偏科下正在进修的另一门学科,而对于行业内的其他企业,是跟随还是观望,也有待时间进行观察。

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