“钠”“锂”都有你,宁德时代在布什么局?
钠电池,是宁德时代的底牌吗?
近日,全球动力电池龙头企业宁德时代在股东大会上表示,将于7月份发布新一代钠离子电池。
一时间,资本市场风起云涌,不仅宁德时代自己股价上涨,包括中盐化工、华阳股份、山东章鼓、圣阳股份在内的钠电池概念股也纷纷涨停,钠电池也迅速成为近期汽车圈的热点话题之一。
这个钠电池究竟有什么魔力,引发了动力电池产业和资本市场如此大的震动?对于宁德时代来说,钠电池又意味着什么?
为什么要做钠电池?
目前,车用动力电池的主流技术路线是锂电池,新国标实施前,部分低速电动车采用铅酸电池,但铅酸电池无法满足新国标的能量密度要求,所以如今无论是主流新能源汽车,还是低速/微型电动车,都以锂电池为主。
那么当新能源市场极速扩张,对动力电池的需求量也与日俱增,相对应的,锂作为动力电池重要的原材料,也正面临着资源日益紧张的问题。
全球锂资源储量最丰富的地区是南美洲,阿根廷、玻利维亚、智利占据着超过50%的锂资源。虽然我国是全球第四大锂储量国,但由于需求量巨大,80%的锂资源供应都依赖进口,也是全球锂资源第一进口国。
同时,我国锂资源集中在西部高海拔地区,因为特殊的地理环境,开采和分离成本非常高,会增加动力电池的生产成本。
但新能源汽车又必须要搞,一是为了完成“碳中和”目标,二是实现对汽车工业强国的弯道超车。但如此重要的资源又面临着随时被人“卡脖子”的风险,怎么办呢?
钠电池就是个不错的选择。
钠是地壳中第六丰富的元素,地球中的钠含量占比约2.5%-3.0%,大约是锂元素的1000倍。而我国则拥有世界最大的天然盐湖——察尔汗盐湖,钠盐储量够60亿人食用2000年。
这是一种近乎取之不尽的资源,将它作为动力电池原材料,无疑是巨大的资源保障。
钠电池行不行?
资源供给不用担心了,那么钠电池相比锂电池,有什么优势呢?
首先是成本。宁德时代掌门人曾毓群在股东大会上表态,推出钠离子电池的计划,与近期电池原材料价格上涨密切相关。
前面提到了,我国对锂的需求量巨大,同时该资源又比较紧缺,导致上游原材料供应商不断在成本上,给宁德时代等动力电池企业施压,而下游主机厂,又寄希望于动力电池企业提供更加物美价廉的产品,供需两侧的挤压让其不堪重负。
曾毓群提及:“以前钴价格炒得很凶,我们就拼命研发无钴电池,镍又炒起来了怎么办?我们就做无镍电池。如果锂价继续上涨,也可以把锂排除在原材料之外,也就是钠离子电池”。
“搞一个钠,你看怎么炒,我觉得氯化钠炒不起来,因为盐很多是吧?”他在股东大会上如是说。
可以看出,掌握了丰富的钠资源,动力电池企业在面对上游原材料供应商时,就不会那么被动。
除此之外,从元素周期表来看,钠与锂同属于碱金属主族,拥有相似的物理性质。
具体到生产环节,除了正负极材料有一定差异外,钠电池和锂电池在电解质、隔膜、外形封装、制备工艺上都高度接近,因此钠电池可以依托目前成熟的锂电池工业体系,快速实现产业化。
钠电池的成本下探空间比锂电池要大,形成完善产业链并规模化量产后,价格将比锂电池更有优势。
另外从电池性能来看,钠电池同锂电池相比有3个优势:
1.钠元素的标准电极电位比锂电池高0.3V,有更好的安全性。
2.充放电倍率性能好,据说10分钟可充满90%,比现在所有锂电池的快充都快。
3.抗高低温性能好,这方面是磷酸铁锂电池的弱点。
4.循环寿命长,大于4500次,优于锂电池。
貌似除了能量密度低以外,钠电池几乎就是现阶段锂电池完美的代替者。
但问题就出在能量密度上,且不说国内各大车企的续航大战打得有多火热,外资车企在电动化方面也在全力追击。
如果贸然给现在的主流新能源车型换上钠电池,那么其续航能力将大打折扣,这对于市场竞争力的打击是毁灭性的,没有哪个主机厂愿意冒这个险。
据悉,现阶段的钠电池能量密度在120-150Wh/kg之间,平均在120Wh/kg左右,上限能达到200Wh/kg左右。
作为参考,磷酸铁锂电池中比较先进的“刀片电池”,能量密度在180Wh/kg左右,而“811”高镍三元锂电池的能量密度在260Wh/kg左右。
这么看,似乎钠电池在能量密度方面也并没有那么不堪,只要达到上限,至少比磷酸铁锂电池强。
但问题是,这个上限只是理论上的数值,未必能真正实现。而锂电池同样有理论上限,在液态形态下是300Wh/kg,又比钠电池高出50%。
所以,目前主流声音认为,钠电池在新能源汽车领域的应用将集中在低续航的中低端电动车,这类车对成本比较敏感,也并不需要太长的续航,钠电池正符合其需求。
另外就是钠电池的成本问题,对此,曾毓群表示:“由于是新兴的电池技术,钠电池不是刚推出来就很便宜。因为目前的供应链规模还很小,不够成熟,钠离子电池可能比锂电池贵一些。”
短期来看,钠电池还无法取代锂电池的地位,最多能为动力电池企业提供一些产能保障。
不过,技术总是在进步的。笔者想到了今年大热的固态电池,如果能将钠电池做成固态电池,那么钠电池能量密度低的问题或许就得到解决了。
查询之后发现,现在确实有人在做这方面研究,而且还取得了一定的成果。例如中科院化物所的研究团队就联合其他几个高校研究团队成功研制出全固态钠电池,能量密度达到355Wh/kg,远高于目前所有的锂电池。
但这毕竟是最新的科研成果,距离商业化落地至少还要几年的时间。而半固态锂电池的商业化落地预计要2-5年,全固态锂电池则要5-10年。
如果固态钠电池能在商业化落地的进程上跑赢固态锂电池,那么钠电池才真正有了取代锂电池的意义。
醉翁之意不在酒?
宁德时代宣布推出钠电池有长线布局的考虑,但其或许也有一些出于当下的考虑。
根据统计,电池级氢氧化锂目前报价为8.75万元/吨,4个月内上涨53%;电池级碳酸锂目前报价为8.8万元/吨,4个月内也上涨了近20%。
正如曾毓群所言,这与近期电池原材料价格上涨密切相关。同时,他也提醒上游供应商:“如果谁在我们这儿拼命乱涨价,我们会把他们排除在外。”
从曾毓群的话语中能听出,原材料供应商的做法让他有些不满,宁德时代也急需找到新的替代路线,来增加与对方博弈的筹码,而这个替代路线就是钠电池。
但同时曾毓群也表示:“只要原材料商赚取合理利润,就基本相安无事,因为重新建设供应链也很复杂。”
这句话很关键,这表明了宁德时代目前并不是真的要跟原材料供应商们“决一死战”,双方还有斡旋的余地。只要双方还能愉快地合作,钠电池的事儿,可以先放一放。
或许,宁德时代目前并不急于在钠电池上大做文章,宣布推出钠电池本质上是对原材料供应商肆意涨价的制约行为,所以其才会向外界释放信号,并强硬喊话供应商。
另外再拓展一点,宁德时代发布钠电池,也不完全是为了车用动力电池领域。该公司成立之初,定下来的业务目标就分为两部分,一个是动力电池,另一个是储能电池。
考虑到目前我国正在大力推动电化学储能,最新目标是未来5年实现复合增长率达到40%,这或许也是宁德时代推出钠电池的原因之一。
写在最后
按照宁德时代自己的说法,其钠电池技术已经成熟。
但究竟达到怎样的成熟度?是真的成熟了,还是仅仅作为一个应急预案?其钠电池能量密度和成本能做到多少?这一切,都要等到7月份真正发布的那天,才会有眉目。而关于宁德时代钠电池的最新进展,我们也会紧密关注。
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