锂电池还没造明白,钠电池要来抢生意了?

2021-05-27 10:00:12  阅读 1066 次 评论 0 条

  锂电池还没造明白,钠电池要来抢生意了?第1张-YMS黑板报

  动力电池,又出"新花样"了。

  在本月的宁德时代的股东大会上,宁德时代董事长曾毓群透露出钠离子电池的最新消息:该技术已经成熟,7月份左右就能发布。

  随着钠离子电池一夜走红,资本市场闻风而动,钠离子电池概念股顺势大涨。

  那边,三元锂电池和磷酸铁锂电池的锂电池路线之争还未停歇,这边,钠电池就要来抢生意了?

  钠离子电池是什么?

  严格而言,钠离子电池算不上一个新概念,在锂离子电池刚开始商用化的同时期,钠离子电池同样受到科研界的追捧。

  但由于能量密度上的优势,锂离子电池率先脱颖而出,并被大多数厂家接受,这也让钠离子电池的发展陷入了停滞。

  简单来说,动力电池的原理,是依靠金属离子在正极和负极之间移动脱嵌来充放电,因此只要能产生氧化还原反应,理论上都可以被设计成电池

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  从元素周期表来看,钠与锂同属于碱金属主族,钠拥有与锂相似的物理和化学特性,自然被适合用作电池技术。

  但电池这个系统乍看起来原理简单,实际上其背后牵扯到材料学、无机化学、有机化学、物理甚至热力学、机械加工等诸多问题,这也造成了电池行业想取得革命性突破非常困难。

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  除了钠电池之外,2000年诞生的镁电池,一度被认为是取代锂电池的最佳选择,但在推广过程中,同样因为能量密度与商业化原因,逐渐沉寂在市场的汪洋里。

  除了以上两种新概念电池外,爆红过的石墨烯电池和超级电容器,都达不到锂离子电池这般高能量、高功率密度,和相对可靠的寿命和安全性。

  也因此,在锂离子电池占据了绝大部分的动力电池市场之后,后续新概念电池的商业化之路走得都不顺畅,在电池技术有真正意义上的"里程碑式的突破"之前,锂电池依然会占据主流地位。

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  但锂电池的发展存在一个隐患:尽管锂元素在自然界中的丰度较高,不过具备经济开采价值的资源有限,并且集中在南美、西澳等地区,多数国家都需要进口。

  随着智能汽车风口的再次到来,电池的更新革命已经势在必行,伴随着锂电池在汽车动力电池的需求日趋增长,业内已经注意到锂资源的匮乏以及全球分布严重不均的问题。

  从行业来看,我们可以将锂电池区分成两个主要发展方向,分别是动力电池和便携式储能。在过去十年中,锂电池的出色性能,带动锂电池在动力电池路线上的技术突破。

  而在储能领域,由于头部企业开始注重价格竞争,高成本的锂电池不再拥有优势,这条路线已经逐渐进入后锂电时代。

  在供需关系的影响下,锂资源正逐渐倾斜于动力电池这一方向,而便携式储能需要有新的材料去替代。这时候,量大价优的钠电池就逐渐又回到了科研界的视野。

  "抢锂大战"带动钠离子发展

  当下,锂资源的抢夺,已经在上游材料的价格上逐步体现。随着新能源汽车产业的火热以及储能的锂消耗,碳酸锂等上游原料价格在一年里价格暴涨。

  在需求端,由于技术端在近些年逐步解决了磷酸铁锂电池的能量密度低的问题,磷酸铁锂电池凭借高性价比优势逐渐反超三元锂电池,同时带动了碳酸锂产业的发展。再加之5G利好储能基站的建设,磷酸铁锂储能电池替代传统铅酸蓄电池进程进一步提速,磷酸铁锂产业正迎来一次强势回温。

  从上游统计数据来看,当前动力型磷酸铁锂主流价格在已经接近9万元/吨,相较于2020年11月中旬3.4万元/吨的低点,涨幅已经不止一倍。

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  据相关机构估算,随着未来 5 年新能源汽车数量的持续高速增长,预计2025年全球新能源汽车渗透率有望达到 20%,其销量将超1800万辆。同时考虑储能、3C消费电子以及传统工业等其他碳酸锂应用场景,预计2025年全球碳酸锂需求量将达124 万吨,是2020年的3.6倍。

  需求端的火热,逐渐产生了锂材料价格上涨的联动反应,动力电池产业链企业纷纷加入到"抢锂"大战中。

  一端是锂材料的需求量很大,但从另一端的供给端来看,像Altura、Wodgina等锂矿开采企业的矿山目前仍处于关停状态,而雅宝、livent、SQM等全球传统锂业巨头虽然有明确的产能扩张计划,但新建产能的释放仍有待时日。

  正是考虑锂材料的供给较为滞后,上述机构预计到2025年,全球碳酸锂缺口将突破16万吨,缺口占比达到13%。

  而碳酸锂矿产作为一种大宗产品,还会受到地缘政治等因素的影响,更增加了价格的波动性。

  不难想象,如果不解决供需平衡问题,锂材料价格在未来还可能继续上扬,甚至再创新高。

  因此,有雄心勃勃规划电池产能扩张的动力电池制造商,都势必会将保障锂材料的稳定供应列为紧要任务之一。

  我们可以猜测,宁德时代将钠电池应用在储能领域,可以减少对锂资源的需求量。

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  据预测,到2022年,宁德时代在的年出货量将达1GWh,市占率提升至14%。这也成为宁德时代在很长时间里的重大业务之一。

  宁德时代副董事长黄世霖表示,随着双创目标的提出,储能电池也逐渐开始火热起来,在碳达峰、碳中和的背景下,清晰的运营机制和管理机制出来,国内的储能业务可能也会开始"起飞"。储能电池也逐渐成为宁德时代近些年大力发展的领域之一。

  在碳酸锂等上游原料价格涨幅较大的前提下,钠电池可以作为锂电池在储能等领域的补充,弥补轻型电动车、中低续航的新能源汽车上的电池需求,同时也降低了企业的成本。

  动力电池领域,钠电池难有作为

  正如铅酸电池依然活跃在电动车市场一样,钠电池的存在自然会有用武之地。

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  随着产业链逐步完善,以及制程工艺的完善、生产设备的改良,钠电池的成本优势将会逐步凸显出来,首先在大规模产业化之后,钠电池具有较为明显的成本优势,其次对于国内行业来讲,钠资源可以牢牢掌握在自己手里,对于国内企业来说,这对于未来的新能源产业发展战略规划也有积极影响。

  但就从当下行业来看,钠电池作为一项全新的技术,才刚刚开始迈入商业化进程,其缺点十分明显。在未来相当长时间内,钠电池都不可能取代锂电池,两者更多的是互补关系,各自满足不同细分市场的应用需求。

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  正如同无钴电池、无镍电池一样,钠电池概念的火热实质上是一种情绪性的影响,在原材料供应紧张和新技术缺失的背景下,钠电池足够点燃电池市场的热情,但能持续多久,还是个未知数。

  但可以确定的是,至少在动力电池领域,续航里程永远是电池的第一指标,锂电池尚且在技术突破阶段,钠电池想靠成本优势取代锂电池。

  现在看来,真的很难。

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