在電池行業,鈉離子電池其實并不是一個新生的產物。早在上世紀70年代就有鈉離子電池的研究,我國在2017年就已經將鈉離子電池投入到5G基站領域和低速車的實際應用中。

寧德時代研究院副院長黃起森

7月29日,寧德時代(300750.SZ)通過線上發布會發布了第一代鈉離子電池。長期以來動力電池領域的技術路線都集中在磷酸鐵鋰和三元鋰電,在鋰電領域耕耘多年并已成為龍頭企業的寧德時代,為何在此時推出鈉離子電池?

寧德時代早已開始鈉離子電池的研發。3年前,寧德時代董事長曾毓群就提到,寧德時代的鈉離子電池也做得挺好,但是一算成本,比鋰電池還貴,原因是沒有產業鏈。當前,有觀點認為,不排除寧德時代已經在這一領域取得了一定突破,同時這也與今年上游材料行業價格上漲,帶來的產業鏈壓力有關。

在電池行業,鈉離子電池其實并不是一個新生的產物。早在上世紀70年代就有鈉離子電池的研究,我國在2017年就已經將鈉離子電池投入到5G基站領域和低速車的實際應用中。與鋰離子電池相比,鈉離子電池的優勢在于材料成本更便宜,鈉離子電池正負極集流體均為鋁箔,成本低于鋰離子電池負極的銅箔,據機構估算數據顯示,鈉離子電池的材料成本將較鋰離子電池成本下降30%至40%。同時,鈉離子電池在低溫性能和快充方面具有明顯的優勢,適合應用在高寒地區高功率應用場景中,能夠解決鋰離子電池在低溫高寒地區衰減的問題。寧德時代此次公布的鈉離子電池,其常溫下充電15分鐘電量可達80%以上;在-20攝氏度低溫環境中,也擁有90%以上的放電保持率。

雖然如此,多年來鈉離子電池并未被大規模采納并應用于動力電池領域,原因包括多方面。首先是能量密度低,據光大證券統計,國內兩家龍頭中科海鈉、鈉創新能源的鈉離子電池能量密度分別為135Wh/kg和120Wh/kg,此次寧德的第一代鈉離子電池電芯單體能量密度雖然能夠達到160Wh/kg,但與當前磷酸鐵鋰電池180Wh/kg的能量密度相比,仍然存在不小的差距。加之,目前少數動力電池廠家提供的三元電池單體能量密度已經超過了200Wh/kg。

其次,雖然鈉離子電池本身的成本較低,每噸的價格在千元左右,遠低于碳酸鋰,但東北證券的一份研報提到,鈉離子電池盡管采用相對廉價的金屬可降低原料成本,但低能量密度意味著更多的輔材和制造成本,因此當前鈉電池實際生產成本并無顯著優勢。

再次,雖然從理論上說,鈉電池原料的提取成本比鋰資源低很多,在海水以及中國的鹽湖中就含有豐富的鈉,但中關村新型電池技術創新聯盟秘書長、電池百人會理事長于清教告訴記者,鹽湖中同時也含有大量的鋰資源。目前,我們國家在鹽湖提鋰方面做得并不算好,鹽湖提鈉的產業鏈也并不成熟。

他認為,從應用的角度,鈉離子電池在兩輪電動車和儲能方面確實有一定的應用場景,未來整個動力電池的路線也會更加的多元化,互為補充。但從目前和中長期來看,鋰電池仍然會是主流路線?!八鼰o論是在裝車還是儲能等領域,都有巨大的應用空間和應用案例,產業鏈也相對完善。另外在快充等方面,其實充電效率與充電樁也有很大關系?!庇谇褰陶J為,目前國內的三元鋰電池在品質提升、工藝、能量密度、安全性方面仍有很大的完善和微創新空間。東北證券的分析也認為,與三元鋰電池相比,鈉離子與新能源車電池需求匹配度低,暫無替代鋰電池成為動力領域主流技術的可能性。

于清教談到,國家發展改革委、國家能源局日前發布了《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,提及在儲能領域加快飛輪儲能、鈉離子電池等技術開展規?;囼炇痉?,這對于鈉離子電池未來的發展是一個很好的方向。他認為,對于寧德時代這樣的企業來說,多技術并存,多一條技術路線就可以多一個應用場景,也有利于擴大市場份額。

據寧德時代昨日在發布會上展示的技術細節,其顯然并不僅僅打算將鈉離子電池應用于儲能領域,而是希望通過新的技術方案,擴大其應用場景。寧德時代研究院副院長黃起森在發布會上表示,寧德時代下一代鈉離子電池能量密度將突破200Wh/kg。此外,寧德時代在電池系統集成上開發了AB電池解決方式,實現鈉離子電池與鋰離子電池的集成混合共用,以滿足更多的應用場景?!坝腥嗽谧h論電池的化學體系已經很難創新了,只能在物理結構上做些改進,我們認為電化學的世界就像能量魔方未知遠遠大于已知,我們樂此不疲地探索其中的奧秘?!霸谷赫劦?。

不過,寧德時代目前仍然面臨著鈉離子電池產業鏈完善的問題,雖然該公司表示計劃于2023年形成基本產業鏈。但于清教認為,目前鋰電池的產業鏈無論是設備、礦產資源還是六大材料領域,都賺得盆滿缽溢。寧德時代雖然在行業內有號召力,但上下游是否會愿意去投入鈉離子電池路線,跟各家公司的技術儲備、路線平衡和長短期利益考量都有很大關系,因此技術路線和產業鏈的成熟還有待時間。

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