寧德時(shí)代再掀“電池革命” 鈉電池能否替代鋰電池

隨著寧德時(shí)代發(fā)布鈉離子電池，7月29日上午，鈉離子電池板塊開(kāi)盤(pán)走高，欣旺達(dá)漲近9%，圣陽(yáng)股份、寧德時(shí)代、鵬輝能源跟漲。拉漲背后，龍頭寧德時(shí)代的全新布局，讓這一領(lǐng)域更受關(guān)注。從2020年年底開(kāi)始，隨著上游鋰的供需不平衡，鋰的價(jià)格不斷上揚(yáng)，碳酸鋰的價(jià)格就從3.8萬(wàn)元/噸漲至9萬(wàn)元/噸，漲幅超過(guò)130%。

隨著全球能源改革，下游新動(dòng)力汽車(chē)的產(chǎn)能釋放加速，上游鋰電池原材料的供應(yīng)出現(xiàn)明顯缺口，2021年7月29日，澳洲鋰礦巨頭Pilbara將其鋰精礦拍賣(mài)出1250美元/噸價(jià)格，該價(jià)格達(dá)到了歷史新高;電池制造商股票的Solactive全球鋰指數(shù)2021年已上漲32%，攀升到了歷史新高。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，從2020年7月至今，鋰礦板塊累計(jì)漲幅已達(dá)到250%，大幅度跑贏滬深300指數(shù)。2021年中國(guó)最大的鋰材料生產(chǎn)商贛鋒鋰業(yè)股價(jià)上漲近100%，8月2日，其股價(jià)更是超過(guò)了200元/股，市值一度達(dá)到2800億元，一躍成為全球最大的鋰材料公司之一;同時(shí)，另一家鋰礦巨頭天齊鋰業(yè)過(guò)去一年最高漲幅超過(guò)450%，總市值直逼1600億元的歷史新高。

價(jià)格瘋漲的背后，反映出市場(chǎng)對(duì)鋰電池原材料的需求，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球鋰電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，電動(dòng)力汽車(chē)中鋰電池占比在46.7%左右，在筆記本電腦和智能手機(jī)增量逐漸放緩的趨勢(shì)下，電動(dòng)汽車(chē)成為了鋰電池新增量的主力軍，而上游鋰礦原料的供給缺口大概率會(huì)在未來(lái)長(zhǎng)期存在。

鈉離子電池憑什么抗衡鋰離子電池

?成本優(yōu)勢(shì)明顯

相比于市場(chǎng)熟悉的鋰離子電池而言，鈉離子電池受到市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)在于其應(yīng)用前景以及應(yīng)用的可行性與可持續(xù)性，甚至安全性。實(shí)際上，鈉離子電池與鋰電池的核心工作原理大同小異，僅僅是動(dòng)力電池多元化發(fā)展的一個(gè)分支。而且鋰離子動(dòng)力電池的存在時(shí)間更長(zhǎng)，市場(chǎng)對(duì)其更加認(rèn)可，認(rèn)知層面更加熟悉，當(dāng)新技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)候，人們往往會(huì)持有懷疑態(tài)度，因此其實(shí)鈉離子電池在沒(méi)有真正量產(chǎn)且應(yīng)用之前，市場(chǎng)需要一個(gè)適應(yīng)和接受的過(guò)程。

根據(jù)寧德時(shí)代在發(fā)布會(huì)上的產(chǎn)品介紹，本次第一代鈉離子電池的電芯單體能量密度已經(jīng)達(dá)到160Wh/kg，與磷酸鐵鋰動(dòng)力電池相當(dāng)。同時(shí)，公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在前人的研究基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地對(duì)材料的體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排，對(duì)材料表面進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)，解決了材料在循環(huán)過(guò)程中容量快速衰減這一世界性的難題，使創(chuàng)新的材料具備了產(chǎn)業(yè)化的條件。在發(fā)布會(huì)上，公司還提出第二代鈉離子電池能量密度將升級(jí)至200Wh/kg。

在常溫狀態(tài)下，鈉離子動(dòng)力電池充電速度可以得到大幅度提升，僅需充電15分鐘就能實(shí)現(xiàn)80%電量，由此可見(jiàn)，在搭載鈉離子動(dòng)力電池的電動(dòng)車(chē)，可以滿(mǎn)足對(duì)短途和日常通勤等應(yīng)用場(chǎng)景。

電動(dòng)車(chē)存在低溫下供能不穩(wěn)定的痛點(diǎn)。在低溫狀態(tài)下，相比鋰離子電池，鈉離子電池的化學(xué)性質(zhì)更為穩(wěn)定，在低溫環(huán)境中表現(xiàn)明顯優(yōu)于鋰離子電池。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在零下20℃的低溫環(huán)境下，鈉離子電池放電保持率可以保持在90%以上，如果鈉離子電池的推廣可以解決低溫供能的痛點(diǎn)，也可以幫助電動(dòng)車(chē)車(chē)企打開(kāi)低溫地區(qū)市場(chǎng)。

然而，鈉離子電池最核心的優(yōu)勢(shì)在于可以填補(bǔ)鋰離子電池供應(yīng)短缺的問(wèn)題。當(dāng)前，市場(chǎng)預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量未來(lái)5年復(fù)合增長(zhǎng)率將在40%左右;2025年有望超過(guò)800萬(wàn)輛，這一數(shù)量將是2020年的6.4倍，是2021預(yù)測(cè)260萬(wàn)輛的3.3倍。這樣的高速增長(zhǎng)必然會(huì)導(dǎo)致上游原材料的供給缺口，從而引起原材料漲價(jià)，這也是近期鋰電池、鹽湖提鋰概念如此火爆的核心邏輯。

鈉離子電池相比鋰離子電池，有著明顯的成本優(yōu)勢(shì)：鈉資源在地球上的資源量是鋰的423倍，且鈉資源在全球的分布較為均勻，而鋰資源75%分布在美洲，極不不均勻。因此鈉資源的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋰資源，僅為后者價(jià)格的1.33%，這意味著，鈉資源相比更容易市場(chǎng)化;

而且蓄電池負(fù)極來(lái)看：鈉與鋁不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，鈉離子電池的正負(fù)極集流體可以使用成本低廉的鋁箔;但鋰與鋁會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這導(dǎo)致鋰離子電池的負(fù)極集流體只能使用成本更高的銅箔;再看電池的正極：鈉離子電池的正極可采用廉價(jià)的過(guò)渡金屬，相比鋰離子電池正極材料可以有效降低成本。綜上，相比鋰離子電池，鈉離子電池的成本可以少40%左右。

“此消彼長(zhǎng)” or “協(xié)同發(fā)展”

難言替代

寧德時(shí)代在7月29日收盤(pán)后的15點(diǎn)30分發(fā)布了鈉離子電池的新技術(shù)，但是從二級(jí)市場(chǎng)的反應(yīng)來(lái)看，并沒(méi)有很大的反映，這只電池龍頭的股價(jià)并沒(méi)有大幅度波動(dòng)，維持在區(qū)間震蕩。

推測(cè)其原因，首先鈉離子電池的硬傷還是比較明顯：能量密度不足。當(dāng)前磷酸鐵鋰電池的能量密度可達(dá)200Wh/kg以上、三元電池約240Wh/kg，而鈉離子電池僅100-150Wh/kg，即使寧德時(shí)代當(dāng)前發(fā)布的鈉離子電池能量密度可以達(dá)到160Wh/kg，與鋰離子電池的差距也很明顯，而且即使公司也曾表示將在下一代鈉電池中提升鈉離子電池的能量密度超過(guò)200Wh/kg，但是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)鏈的不完善，令這一全新動(dòng)力電池僅僅暫時(shí)是“概念”，鈉離子電池的性能、成本控制及適配應(yīng)用場(chǎng)景等有待進(jìn)一步檢驗(yàn)，距離真正產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用普及還有一定距離。

長(zhǎng)期來(lái)看，隨著電力需求的提升，全球發(fā)電結(jié)構(gòu)的清潔化轉(zhuǎn)型加速。光伏、風(fēng)力發(fā)電將成為低碳電力的增長(zhǎng)主力軍。由于光伏、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源有間歇性、發(fā)電不穩(wěn)定的痛點(diǎn)，需與儲(chǔ)能器件和儲(chǔ)能系統(tǒng)相匹配，儲(chǔ)能材料的發(fā)展將進(jìn)入加速通道，而最上游的材料成本、穩(wěn)定性等因素也將成為關(guān)鍵要素。

現(xiàn)在來(lái)看，鈉電取代鋰電并不現(xiàn)實(shí)。鈉離子雖然有眾多優(yōu)點(diǎn)，但化學(xué)的電化學(xué)極限較低?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái)鈉離子電池與鋰離子電池應(yīng)該是同時(shí)存在、部分替代、互補(bǔ)協(xié)同的關(guān)系。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，鋰離子電池可專(zhuān)注于高比能儲(chǔ)能領(lǐng)域，鈉離子電池可發(fā)揮其成本和規(guī)模優(yōu)勢(shì)精耕于中、低比能場(chǎng)景，最后各司其職，協(xié)同發(fā)展才是方向。