作者 | 來自鎂客星球的家衡 動力電池,又出“新花樣”了。 在本月的寧德時代的股東大會上,寧德時代董事長曾毓群透露出鈉離子電池的最新消息:該技術(shù)已經(jīng)成熟,7月份左右就能發(fā)布。 隨著鈉離子電池一夜走紅,資本市場聞風而動,鈉離子電池概念股順勢大漲。 那邊,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的鋰電池路線之爭還未停歇,這邊,鈉電池就要來搶生意了? 鈉離子電池是什么?嚴格而言,鈉離子電池算不上一個新概念,在鋰離子電池剛開始商用化的同時期,鈉離子電池同樣受到科研界的追捧。 但由于能量密度上的優(yōu)勢,鋰離子電池率先脫穎而出,并被大多數(shù)廠家接受,這也讓鈉離子電池的發(fā)展陷入了停滯。 簡單來說,動力電池的原理,是依靠金屬離子在正極和負極之間移動脫嵌來充放電,因此只要能產(chǎn)生氧化還原反應,理論上都可以被設計成電池。 從元素周期表來看,鈉與鋰同屬于堿金屬主族,鈉擁有與鋰相似的物理和化學特性,自然被適合用作電池技術(shù)。 但電池這個系統(tǒng)乍看起來原理簡單,實際上其背后牽扯到材料學、無機化學、有機化學、物理甚至熱力學、機械加工等諸多問題,這也造成了電池行業(yè)想取得革命性突破非常困難。 除了鈉電池之外,2000年誕生的鎂電池,一度被認為是取代鋰電池的最佳選擇,但在推廣過程中,同樣因為能量密度與商業(yè)化原因,逐漸沉寂在市場的汪洋里。 除了以上兩種新概念電池外,爆紅過的石墨烯電池和超級電容器,都達不到鋰離子電池這般高能量、高功率密度,和相對可靠的壽命和安全性。 也因此,在鋰離子電池占據(jù)了絕大部分的動力電池市場之后,后續(xù)新概念電池的商業(yè)化之路走得都不順暢,在電池技術(shù)有真正意義上的“里程碑式突破”之前,鋰電池依然會占據(jù)主流地位。 但鋰電池的發(fā)展存在一個隱患:盡管鋰元素在自然界中的豐度較高,不過具備經(jīng)濟開采價值的資源有限,并且集中在南美、西澳等地區(qū),多數(shù)國家都需要進口。 隨著智能汽車風口的再次到來,電池的更新革命已經(jīng)勢在必行,伴隨著鋰電池在汽車動力電池的需求日趨增長,業(yè)內(nèi)已經(jīng)注意到鋰資源的匱乏以及全球分布嚴重不均的問題。 從行業(yè)來看,我們可以將鋰電池區(qū)分成兩個主要發(fā)展方向,分別是動力電池和便攜式儲能。在過去十年中,鋰電池的出色性能,帶動鋰電池在動力電池路線上的技術(shù)突破。 而在儲能領域,由于頭部企業(yè)開始注重價格競爭,高成本的鋰電池不再擁有優(yōu)勢,這條路線已經(jīng)逐漸進入后鋰電時代。 在供需關系的影響下,鋰資源正逐漸傾斜于動力電池這一方向,而便攜式儲能需要有新的材料去替代。這時候,量大價優(yōu)的鈉電池就逐漸又回到了科研界的視野。 “搶鋰大戰(zhàn)”帶動鈉離子電池發(fā)展當下,鋰資源的搶奪,已經(jīng)在上游材料的價格上逐步體現(xiàn)。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的火熱以及儲能的鋰消耗,碳酸鋰等上游原料價格在一年里價格暴漲。 在需求端,由于技術(shù)端在近些年逐步解決了磷酸鐵鋰電池的能量密度低的問題,磷酸鐵鋰電池憑借高性價比優(yōu)勢逐漸反超三元鋰電池,同時帶動了碳酸鋰產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 再加之5G利好儲能基站的建設,磷酸鐵鋰儲能電池替代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池進程進一步提速,磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)正迎來一次強勢回溫。 從上游統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,當前動力型磷酸鐵鋰主流價格已經(jīng)接近9萬元/噸,相較于2020年11月中旬3.4萬元/噸的低點,漲幅已經(jīng)不止一倍。 據(jù)相關機構(gòu)估算,隨著未來 5 年新能源汽車數(shù)量的持續(xù)高速增長,預計2025年全球新能源汽車滲透率有望達到 20%,其銷量將超1800萬輛。 考慮儲能、3C消費電子以及傳統(tǒng)工業(yè)等其他碳酸鋰應用場景,預計2025年全球碳酸鋰需求量將達124 萬噸,是2020年的3.6倍。 需求端的火熱,逐漸產(chǎn)生了鋰材料價格上漲的聯(lián)動反應,動力電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)紛紛加入到“搶鋰”大戰(zhàn)中。 一端是鋰材料的需求量很大,但從另一端的供給端來看,像Altura、Wodgina等鋰礦開采企業(yè)的礦山目前仍處于關停狀態(tài),而雅寶、livent、SQM等全球傳統(tǒng)鋰業(yè)巨頭雖然有明確的產(chǎn)能擴張計劃,但新建產(chǎn)能的釋放仍有待時日。 正是考慮到鋰材料的供給較為滯后,上述機構(gòu)預計到2025年,全球碳酸鋰缺口將突破16萬噸,缺口占比達到13%。 而碳酸鋰礦產(chǎn)作為一種大宗產(chǎn)品,還會受到地緣政治等因素的影響,更增加了價格的波動性。 不難想象,如果不解決供需平衡問題,鋰材料價格在未來還可能繼續(xù)上揚,甚至再創(chuàng)新高。 因此,有雄心勃勃規(guī)劃電池產(chǎn)能擴張的動力電池制造商,都勢必會將保障鋰材料的穩(wěn)定供應列為緊要任務之一。 我們可以猜測,寧德時代將鈉電池應用在儲能領域,可以減少對鋰資源的需求量。 據(jù)預測,到2022年,寧德時代在的年出貨量將達1GWh,市占率提升至14%。這也成為寧德時代在很長時間里的重大業(yè)務之一。 寧德時代副董事長黃世霖表示,隨著雙創(chuàng)目標的提出,儲能電池也逐漸開始火熱起來,在碳達峰、碳中和的背景下,清晰的運營機制和管理機制出來,國內(nèi)的儲能業(yè)務可能也會開始“起飛”,儲能電池也逐漸成為寧德時代近些年大力發(fā)展的領域之一。 在碳酸鋰等上游原料價格漲幅較大的前提下,鈉電池可以作為鋰電池在儲能等領域的補充,彌補輕型電動車、中低續(xù)航的新能源汽車上的電池需求,同時也降低了企業(yè)的成本。 動力電池領域,鈉電池難有作為正如鉛酸電池依然活躍在電動車市場一樣,鈉電池的存在自然會有用武之地。 隨著產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善,以及制程工藝的完善、生產(chǎn)設備的改良,鈉電池的成本優(yōu)勢將會逐步凸顯出來,首先在大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化之后,鈉電池具有較為明顯的成本優(yōu)勢,其次對于國內(nèi)行業(yè)來講,鈉資源可以牢牢掌握在自己手里,對于國內(nèi)企業(yè)來說,這對于未來的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃也有積極影響。 但就從當下行業(yè)來看,鈉電池作為一項全新的技術(shù),才剛剛開始邁入商業(yè)化進程,其缺點十分明顯。 在未來相當長時間內(nèi),鈉電池都不可能取代鋰電池,兩者更多的是互補關系,各自滿足不同細分市場的應用需求。 正如同無鈷電池、無鎳電池一樣,鈉電池概念的火熱實質(zhì)上是一種情緒性的影響,在原材料供應緊張和新技術(shù)缺失的背景下,鈉電池足夠點燃電池市場的熱情,但能持續(xù)多久,還是個未知數(shù)。 但可以確定的是,至少在動力電池領域,續(xù)航里程永遠是電池的第一指標,鋰電池尚且在技術(shù)突破階段,鈉電池想靠成本優(yōu)勢取代鋰電池。 現(xiàn)在看來,真的很難。
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