在元素周期表中,鈉位于鋰的正下方,學過化學的朋友應(yīng)該都知道,這意味著鈉和鋰的化學性質(zhì)是類似的。
% y) A. `& D: |, r, @* R
事實上,鈉電池和鋰電池的研究都起步于上世紀70年代,而且鈉電池理論上會更便宜,畢竟全世界鈉的儲量是鋰的420倍之多,而且全球分布比較均勻,價格比較穩(wěn)定,不存在卡脖子的問題。
7 }; _6 N% h+ T* ?
今年,鋰電池的核心材料碳酸鋰維持在50萬元/噸以上,而相比之下,碳酸鈉的價格僅有0.3萬元/噸,價格優(yōu)勢一目了然;而且鈉電池正極材料所用的銅、鐵、錳等金屬材料也比鋰電池中的鎳和鈷更便宜;同時負極材料用軟/硬碳替換掉石墨之后,還可以采用更便宜的鋁箔取代銅箔作為集流體。
% h# c1 X) R4 y- R# n x
除了物料成本便宜20%以上,鈉電池的供應(yīng)鏈和生產(chǎn)工序與鋰電池也十分相似,這也意味著產(chǎn)線可以復(fù)用,設(shè)備只需簡單調(diào)整就可以投產(chǎn),固定資產(chǎn)投入比較小,更有利于寧德時代和比亞迪這樣的鋰電巨頭。
# @7 v8 K( Y/ h% D
比如,鈉電池負極所用的軟/硬碳,此前大多摻雜于鋰電負極石墨來實現(xiàn)改性,大多數(shù)負極廠商都有布局;電解液環(huán)節(jié),溶劑、添加劑也基本可以復(fù)用鋰電池那一套,只是需要針對摻雜的鈉鹽進行調(diào)整;正極的層狀氧化物生產(chǎn)工藝也與三元正極類似,容百、當升、貴州振華等企業(yè)都有涉足[1]。
0 Y" y1 J/ O# l& ]) F. [' ~; f
鈉電池材料體系和鋰電池關(guān)系密切
- J' B2 @* M% l! C
鈉電池和鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈之間的高兼容性使得每次鋰漲價時,鈉就會被推上舞臺。 1 _ K5 Y, a! v X
比如2017年,碳酸鋰價格暴漲至每噸17萬元,同年,國內(nèi)第一家鈉電公司“中科海鈉”成立,但之后,由于新能源需求疲軟,碳酸鋰價格暴跌,鈉電池的聲音又沉寂下去。 1 ]# h* z" e9 y% m, R" E, K. n
由此可知,鈉電池能否在新能源市場擁有一席之地,除了要提升內(nèi)功,改善能量密度和循環(huán)壽命兩大短板之外,還取決于一個外部條件:鋰價是否會降,以及會降多快? + g* h4 v& a+ k) }7 H. O8 ?2 x; B, g+ b
整個2022年,碳酸鋰價格從30萬元/噸漲到60萬元/噸,不僅擠壓了動力電池企業(yè)的毛利,也使動力電池在整車中的成本占比從原先的40%上升到接近60%。 . z3 L5 h) G I7 t! O6 ]& c
如果不是鋰價漲瘋了,鈉電池也不太可能這么快就能量產(chǎn),更不可能在這么短時間內(nèi)被資本市場一頓爆炒。
' l6 B: `/ a! D. l" p8 y* V0 ~
無論資本市場吹得有多猛,鈉電池都不可能取代鋰電池,就像拋開劑量談療效是耍流氓一樣,在電池行業(yè),拋開能量密度和循環(huán)壽命只談BOM成本,無疑也是一種舍本逐末。 ; I9 @; W5 y( z! i
在鋰電行業(yè),能量密度高的三元鋰電池主要用在中高端乘用車上,磷酸鐵鋰電池憑借安全性和成本優(yōu)勢主要用在中低端乘用車、商用車和儲能領(lǐng)域。 + a2 f; ~6 S: i& d$ ?) `
而鈉電池的優(yōu)勢在于低溫性能好,能夠快充快放,但劣勢也很明顯,能量密度只有120-160Wh/kg,循環(huán)次數(shù)只有3000次左右,整體性能相當于2018年之前鋰電池的水平,所以和鋰電池相比,鈉電池更像是一個配角。
3 d& {1 k2 u$ o/ B
在業(yè)內(nèi)人士看來,鈉電池更像是鋰電池的一個低成本分支,顛覆性比不上世紀初鋰電池對鎳鎘電池形成的壓倒性優(yōu)勢。之所以被捧紅,主要就是因為上游原材料價格暴漲,而下游需求又十分旺盛,釩電池也是在這個背景下被瘋狂炒作。
* k. D; A+ l7 ^" Y1 |
但高位鋰價不可能超長待機,疊加明年國內(nèi)新能源車補貼取消,行業(yè)需求增長預(yù)計放緩,上游材料環(huán)節(jié)已經(jīng)開始釋放降價的信號,寧德時代供應(yīng)商天華超凈預(yù)測碳酸鋰價格將在2024年降至40萬元以下,此外,隔膜和銅箔這些原材料價格也在步入下行通道,這些都有可能導致鈉電池的相對優(yōu)勢有所削弱。 7 `1 J6 r/ L3 _, {) p: Y# _! D M
上個月,寧德時代在發(fā)布會上表示,下一代鈉電池的能量密度目標是200Wh/kg,和磷酸鐵鋰相差無幾,能夠滿足續(xù)航400公里以下的純電車需求,如果能采用鋰鈉電混搭的AB方案,有望將能力邊界拓展至500公里,覆蓋65%的新能源車市場。 . o) e( R% O# r; w
理想固然很美好,但問題在于,“下一代”是什么時候,目標能否如期達成,就無從得知了,畢竟寧德去年發(fā)布的第一代鈉電池還沒開始量產(chǎn)呢。 |