動(dòng)力電池,又出“新花樣”了。
在本月的寧德時(shí)代的股東大會(huì)上,寧德時(shí)代董事長(zhǎng)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(chǎng)聞風(fēng)而動(dòng),鈉離子電池概念股順勢(shì)大漲。
那邊,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的鋰電池路線之爭(zhēng)還未停歇,這邊,鈉電池就要來?yè)屔饬耍?/font>
鈉離子電池是什么?嚴(yán)格而言,鈉離子電池算不上一個(gè)新概念,在鋰離子電池剛開始商用化的同時(shí)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(shì),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(jiǎn)單來說,動(dòng)力電池的原理,是依靠金屬離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)脫嵌來充放電,因此只要能產(chǎn)生氧化還原反應(yīng),理論上都可以被設(shè)計(jì)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(xué)特性,自然被適合用作電池技術(shù)。
但電池這個(gè)系統(tǒng)乍看起來原理簡(jiǎn)單,實(shí)際上其背后牽扯到材料學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理甚至熱力學(xué)、機(jī)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(rèn)為是取代鋰電池的最佳選擇,但在推廣過程中,同樣因?yàn)槟芰棵芏扰c商業(yè)化原因,逐漸沉寂在市場(chǎng)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(jí)電容器,都達(dá)不到鋰離子電池這般高能量、高功率密度,和相對(duì)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(dòng)力電池市場(chǎng)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“里程碑式的突破”之前,鋰電池依然會(huì)占據(jù)主流地位。
但鋰電池的發(fā)展存在一個(gè)隱患:盡管鋰元素在自然界中的豐度較高,不過具備經(jīng)濟(jì)開采價(jià)值的資源有限,并且集中在南美、西澳等地區(qū),多數(shù)國(guó)家都需要進(jìn)口。
隨著智能汽車風(fēng)口的再次到來,電池的更新革命已經(jīng)勢(shì)在必行,伴隨著鋰電池在汽車動(dòng)力電池的需求日趨增長(zhǎng),業(yè)內(nèi)已經(jīng)注意到鋰資源的匱乏以及全球分布嚴(yán)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(gè)主要發(fā)展方向,分別是動(dòng)力電池和便攜式儲(chǔ)能。在過去十年中,鋰電池的出色性能,帶動(dòng)鋰電池在動(dòng)力電池路線上的技術(shù)突破。
而在儲(chǔ)能領(lǐng)域,由于頭部企業(yè)開始注重價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),高成本的鋰電池不再擁有優(yōu)勢(shì),這條路線已經(jīng)逐漸進(jìn)入后鋰電時(shí)代。
在供需關(guān)系的影響下,鋰資源正逐漸傾斜于動(dòng)力電池這一方向,而便攜式儲(chǔ)能需要有新的材料去替代。這時(shí)候,量大價(jià)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(dòng)鈉離子發(fā)展
當(dāng)下,鋰資源的搶奪,已經(jīng)在上游材料的價(jià)格上逐步體現(xiàn)。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的火熱以及儲(chǔ)能的鋰消耗,碳酸鋰等上游原料價(jià)格在一年里價(jià)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(jià)比優(yōu)勢(shì)逐漸反超三元鋰電池,同時(shí)帶動(dòng)了碳酸鋰產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。再加之5G利好儲(chǔ)能基站的建設(shè),磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池替代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池進(jìn)程進(jìn)一步提速,磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)正迎來一次強(qiáng)勢(shì)回溫。
從上游統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看,當(dāng)前動(dòng)力型磷酸鐵鋰主流價(jià)格在已經(jīng)接近9萬元/噸,相較于2020年11月中旬3.4萬元/噸的低點(diǎn),漲幅已經(jīng)不止一倍。
據(jù)相關(guān)機(jī)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(zhǎng),預(yù)計(jì)2025年全球新能源汽車滲透率有望達(dá)到 20%,其銷量將超1800萬輛。同時(shí)考慮儲(chǔ)能、3C消費(fèi)電子以及傳統(tǒng)工業(yè)等其他碳酸鋰應(yīng)用場(chǎng)景,預(yù)計(jì)2025年全球碳酸鋰需求量將達(dá)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(jià)格上漲的聯(lián)動(dòng)反應(yīng),動(dòng)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(guān)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(kuò)張計(jì)劃,但新建產(chǎn)能的釋放仍有待時(shí)日。
正是考慮鋰材料的供給較為滯后,上述機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)到2025年,全球碳酸鋰缺口將突破16萬噸,缺口占比達(dá)到13%。
而碳酸鋰礦產(chǎn)作為一種大宗產(chǎn)品,還會(huì)受到地緣政治等因素的影響,更增加了價(jià)格的波動(dòng)性。
不難想象,如果不解決供需平衡問題,鋰材料價(jià)格在未來還可能繼續(xù)上揚(yáng),甚至再創(chuàng)新高。
因此,有雄心勃勃規(guī)劃電池產(chǎn)能擴(kuò)張的動(dòng)力電池制造商,都勢(shì)必會(huì)將保障鋰材料的穩(wěn)定供應(yīng)列為緊要任務(wù)之一。 我們可以猜測(cè),寧德時(shí)代將鈉電池應(yīng)用在儲(chǔ)能領(lǐng)域,可以減少對(duì)鋰資源的需求量。
據(jù)預(yù)測(cè),到2022年,寧德時(shí)代在的年出貨量將達(dá)1GWh,市占率提升至14%。這也成為寧德時(shí)代在很長(zhǎng)時(shí)間里的重大業(yè)務(wù)之一。
寧德時(shí)代副董事長(zhǎng)黃世霖表示,隨著雙創(chuàng)目標(biāo)的提出,儲(chǔ)能電池也逐漸開始火熱起來,在碳達(dá)峰、碳中和的背景下,清晰的運(yùn)營(yíng)機(jī)制和管理機(jī)制出來,國(guó)內(nèi)的儲(chǔ)能業(yè)務(wù)可能也會(huì)開始“起飛”。儲(chǔ)能電池也逐漸成為寧德時(shí)代近些年大力發(fā)展的領(lǐng)域之一。
在碳酸鋰等上游原料價(jià)格漲幅較大的前提下,鈉電池可以作為鋰電池在儲(chǔ)能等領(lǐng)域的補(bǔ)充,彌補(bǔ)輕型電動(dòng)車、中低續(xù)航的新能源汽車上的電池需求,同時(shí)也降低了企業(yè)的成本。
動(dòng)力電池領(lǐng)域,鈉電池難有作為
正如鉛酸電池依然活躍在電動(dòng)車市場(chǎng)一樣,鈉電池的存在自然會(huì)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(shè)備的改良,鈉電池的成本優(yōu)勢(shì)將會(huì)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(shì),其次對(duì)于國(guó)內(nèi)行業(yè)來講,鈉資源可以牢牢掌握在自己手里,對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)來說,這對(duì)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(dāng)下行業(yè)來看,鈉電池作為一項(xiàng)全新的技術(shù),才剛剛開始邁入商業(yè)化進(jìn)程,其缺點(diǎn)十分明顯。在未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),鈉電池都不可能取代鋰電池,兩者更多的是互補(bǔ)關(guān)系,各自滿足不同細(xì)分市場(chǎng)的應(yīng)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(shí)質(zhì)上是一種情緒性的影響,在原材料供應(yīng)緊張和新技術(shù)缺失的背景下,鈉電池足夠點(diǎn)燃電池市場(chǎng)的熱情,但能持續(xù)多久,還是個(gè)未知數(shù)。
但可以確定的是,至少在動(dòng)力電池領(lǐng)域,續(xù)航里程永遠(yuǎn)是電池的第一指標(biāo),鋰電池尚且在技術(shù)突破階段,鈉電池想靠成本優(yōu)勢(shì)取代鋰電池。
現(xiàn)在看來,真的很難。
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