文 | 吕雅宁
编纂 | 苏建勋
又一家千亿锂电巨头,杀进钠离子电池赛道。
12月15日,亿纬锂能(300014.SZ)发布第一代大圆柱钠离子电池产物,能量密度为135 Wh/kg,轮回寿命到达2500次,产物目前正预备进进中试环节。
继宁德时代、鹏辉能源、传艺科技、欣旺达等锂电企业之后,亿纬锂能正式进军钠离子电池范畴。
2022年的新能源行业,苦全国“锂价”久矣。
水涨则船高,以锂电最次要的原素材碳酸锂为例,目前价格迫近每吨60万元,不到2年时间涨价10倍。锂价高位难降,背后牵动浩荡的新能源汽车和储能行业,强逼车企和电池企业曲奔上游,加速锂资本规划。
锂资本储量已成一大难题,总量少且散布不均,全球近六成的锂资本位于南美洲的玻利维亚、智利、阿根廷三国,因而也被称为“锂三角”,而我国高达85%的锂资本都依靠进口。
供需关系失衡、能源平安问题围绕…各方锋芒涌现,那间接鞭策了另一大电池手艺的鼓起——钠离子电池。
比拟于紧缺的锂矿资本,钠资本储量丰富。就总量来讲,地壳中钠储量达2.74%,大约是锂储量的420倍,同时还能够通过海水造备钠盐。我国的钠资本储量占据全球储量的22%,能在必然水平上缓解锂资本的供需不服衡。全球钠资本的价格更是远远低于锂资本,仅为后者价格的1.33%,故更随便实现市场化。
目前的动力电池范畴,锂电池照旧占据支流地位。因为电池构造和工做原理的类似性,钠离子电池敏捷成为的第二抉择,并依托其资本和成本优势带来额外合作力,传统锂电池企业接连押注钠电范畴,行业里也不乏中科海钠、寡钠能源等专注于钠电的新型选手。
12月22日,中信建立的研报指出:钠离子电池已迎来以性能较好、成本掌握潜力较大为核心合作力的汗青机遇。
历经数年研究开展的钠离子电池,已经到了走上台前的时刻。有人说,2023年或将成为钠离子电池的财产化元年。当然,“不外是锂电的备胎”、“好景不常”等量疑声也不停于耳。
钠离子电池,“实火”仍是“虚火”?财产化前夕,难以定论。
钠离子电池发作前夕:巨头进局、多点开花
钠离子电池的概念,最早源自一部典范科幻小说。
1870年,法国科幻做家凡尔纳在《海底两万里》中写到的「鹦鹉螺号」,就是通过海水中的电解量钠,造成钠电池做为能源,驱动那艘近百米长的潜艇前进。
一百多年后,锂离子和钠离子电池同步起头研究,到上世纪80年代后期,锂离子电池得到了快速地开展和利用。而遭到原素材前提限造,钠离子电池的研究历程不断相对较缓,曲到本世纪初才显露雏形。
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与锂离子电池类似,钠电池也属于“摇椅式电池“,以钠离子为电荷载体,通过钠离子在正负极间插进和别离来实现电池的充放电。钠离子与锂元素属统一主族元素,化学性量附近,故而钠离子电池也能够兼容锂电池的现有消费设备,被市场视为当下锂电池的备选计划之一。
原素材方面,钠离子电池次要也是由正极、负极、隔阂、电解液和构成。此中,正极素材有层状过渡金属氧化物、普鲁士蓝(白)类化合物、聚阴离子化合物三种支流道路;负极素材以硬碳和软碳为主。
简单理解,锂离子电池和钠离子电池,就是将电池的锂元素换成钠离子,二者在内部构造和充放电运行形式上,实则连结一致。
特殊是在锂电池供需失衡的当下,钠离子电池那一后浪走上前台,也就层见迭出了。
钠离子电池工做原理。图片来源:中科海钠
就功用特征而言,钠离子电池的凸起优势在于其平安不变的性能。特殊是在凹凸温性能方面,钠离子电池的工做温度范畴更广,能够在-40℃到80℃的温度区间一般工做,在-20℃的情况下容量连结率接近90%,优于锂电池。此外,钠离子电池的内阻比锂离子电池高,在短路的情状下瞬时发热量少,温升较低,热失控温度高于锂电池,更不容易产生起火、爆炸等平安隐患。
在利用场景方面,近年来我国钠离子电池已在两轮电动车、低速新能源A级汽车、储能范畴等展露头角。
将钠离子电池进一步推向言论存眷高点的,更源于锂业巨头的纷繁进局。能够说,钠离子电池现在已成为锂电龙头的不贰之选。
2021年7月,宁德时代正式发布了第一代钠离子电池。电芯单体能量密度已达160Wh/kg,为其时的全球更高程度。近期公司还透露,宁德时代钠离子电池财产化停顿顺利,明年将会正式量产。做为动力电池范畴巨头,宁德时代的任何动做一贯是行业的风向标。
2021年7月29日,宁德时代发布第一代钠离子电池。图片来源:宁德时代
本年11月29日,宁德时代公开表达,在乘用车利用方面,钠离子电池续航才能已经能够到达400公里,将来颠末手艺提拔,将向500公里倡议挑战。
那一动静的出台霎时引爆市场,钠离子电池相关企业股价集体上涨。在锂电池夺得冠军的当下,行业亟需更丰富的想象空间。
近年来,亿纬锂能、赣锋锂业、欣旺达等企业也紧随“宁王”,加紧规划钠离子电池。
当然在那一赛道上,还有专注于钠电的新锐力量。中科海钠就是一家站在风口之上的创业公司。成立于2017年的中科海钠,是国内首家专注于钠离子电池开发与造造的企业,拥有多项钠离子电池核心专利,团队次要成员来自于研发实力雄厚的中科院。目前,公司已完成A+轮融资,累计融资额处于行业前列。
中科海钠施行董事长唐堃向36碳表达,已经示范运行的兆瓦时级钠离子电池储能系统实测到达86.8%的能量转化效率,与锂离子电池储能系统相当。连系其成本优势,储能范畴将成为将来钠离子电池的更大利用场景,想象空间将比动力电池还要普遍。
根据中科海钠团队之前的测算,实现财产化之后的钠离子电池系统素材成本,相关于磷酸铁锂电池可降低30%以上。钠离子电池的快速落地可以在必然水平上缓解关于锂离子电池的成本焦虑。
与此同时,行业政策原则也在加紧提速。
2022年7月,我国发布了首批钠离子电池行业原则《钠离子电池术语和词汇》(2022-1103T-SJ)和《钠离子电池符号和定名》(2022-1102T-SJ)方案正式下达。目前,那两项原则都处于收罗定见过程中,估量将在明年完成报批工做。
赛道参与者多点开花。传统锂业巨头规划钠电,多摘取自下而上的道路,成熟的造造才能为钠电财产化历程展路。草创公司更多摘取自上而下的道路,从单点的手艺打破展开至全系统摸索。整体来看,钠离子电池间隔量产的临门一脚,近在面前。
锂钠相争,仍是共舞?
从某种水平上来讲,钠电行业的炽热仍是由市场驱动的。钠离子电池的成本优势是在比照中产生的,继续高涨的锂价为钠电的炽热创造空间。
有人认为,钠离子电池不外是高价锂电池的“备胎“罢了。况且近期国内锂价也处于继续下跌形态,那么当锂电市场回回常态后,钠离子电池能否还能遭到逃捧?量疑声不竭。
钠离子电池的一大开起事点在于能量密度,那与它的本征属性密切相关。钠离子的半径比锂离子大,不异量量下的钠离子所蕴含能量相对较低。因而,钠离子电池能量密度上与锂离子电池比拟有先天优势。根据公开材料,目前支流钠离子电池能量密度一般在100-150Wh/kg,而磷酸铁锂电池能够到达150-200Wh/kg,三元锂电池更是能到达200-250Wh/kg。
那也成为动力电池的能量密度决定论之下,钠离子电池为人所诟病的一大原因。
但落实到详细的利用场景上,能量密度相对较低的钠离子电池并非没有用武之地,反倒与锂电池构成差别化优势。成本造价灵敏度高、能连密度灵敏度低的范畴就是现阶段钠离子电池的更佳发力范畴。
在一寡存眷硬科技的投资机构中,中科创星是最早一批存眷钠离子电池的规划者,并在2019年完成对中科海钠的Pre-A轮投资。中科创星开创合伙人米磊在承受36碳摘访时表达,其时业内的支流机构对钠离子电池存眷寥寥,但从钠离子电池的战术价值来看,那一细分范畴的兴起是一定的。
因为储能范畴关于成本愈加灵敏,钠离子电池更合适大规模电化学储能场景,此外在低速电动车市场也具备合作优势,有看与锂离子电池构成互补。
钠离子电池并不是是要替代锂电,更多是发扬一种填补感化,从必然水平上缓解对锂电池的过度依靠,丰富电池利用的多元场景,从而到达动态平衡的场面。
中科海钠钠离子电池储能系统。图片来源:中科海钠
另一大瓶颈在于赐与链。有行业人士表达,钠离子电池手艺道路已相对成熟,能否顺利完成量产前的临门一脚,才是现阶段最重要的问题。
固然钠电的财产链规划能从必然水平上秉承锂电,从而缩短财产化历程。但是钠离子电池的正极、负极,包罗电解量等素材都需要停止切换,目前我国钠离子电池企业的财产链规划正在进一步完美中。同时,实现量产的部门工艺还处于摸索阶段,多方面因素叠加之下,实现财产化尚需时日,而且需要大量财产本钱的投进。
现现在,储能赛道是个大风口。在锂电池相对成熟的当下,投契者起头把目光投向钠电。“钠离子电池太炽热了,以至有些偏激,对此一方面能更快推进财产开展,加速贸易化落地,另一方面也应清醒熟悉到钠离子电池间隔赐与端到需求端构成财产闭环,还有不短的间隔。估量半年之后,行业将会呈现比力大的洗牌,一些具备较深手艺储蓄、可以快速实现贸易化闭环验证的公司将会脱颖而出。“寡钠能源常务副总助理孙正佳向36碳表达。
中科海钠施行董事长唐堃也谈到,目前的钠离子电池处于一个市场导进期,良多公司转型切进那条赛道,但对本身钠离子电池产物合作力的理解其实不不异。在当前阶段,钠离子电池企业的合作力不但是单点的手艺打破,而是全系统的立异,同时快速规模化降成本对钠离子电池企业至关重要。
眼下储能赛道火爆,有一部门进局者是怀着炒做的心态,但凡涉及到钠电及素材研发造造的,或是企图协做开发的企业,都想来分一杯羹。事实上,投资钠离子电池整拆厂的只要少数几家公司,假设电池厂未能建起,何以实现电池量产?过于炽热的钠电市场,打嘴炮、蹭热度的不在少数。
比拟于成熟的锂电池财产链与市场格局,钠离子电池还处于摸索前进的深水期场面。当各家实现量产的规模效应,潮流退往后的裸泳投契者们也自会显露出来。
万事俱备,只欠东风。钠离子电池实现财产化,毕竟是时间问题。同时,也其实不存在钠电替代锂电的情状,差别手艺道路的多元互补,才是实现性能与成本动态平衡的更优解。