2023年以來(lái),全球碳酸鋰價(jià)格陡降,
電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格迄今18個(gè)月的累計(jì)跌幅達(dá)到85%,至今仍在10萬(wàn)元/噸的低位區(qū)間運(yùn)行。疊加儲(chǔ)能行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩下的價(jià)格內(nèi)卷,導(dǎo)致鋰離子
電池價(jià)格不斷探低,磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池近期招標(biāo)限價(jià)達(dá)到0.33元/Wh,儲(chǔ)能系統(tǒng)限價(jià)0.478元/Wh,再次擊破電池和系統(tǒng)集成企業(yè)虧本銷(xiāo)售的底線(xiàn),使原本寄予厚望的鈉離子電池陡然喪失了其應(yīng)有的“性?xún)r(jià)比”優(yōu)勢(shì),也澆滅了重點(diǎn)電池企業(yè)鈉電池產(chǎn)業(yè)化的熱情。行業(yè)分析的全球鋰礦資源產(chǎn)能過(guò)剩,預(yù)期短時(shí)期甚至未來(lái)還有一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期碳酸鋰價(jià)格仍將在10萬(wàn)元左右的區(qū)間徘徊,最高不超過(guò)15萬(wàn)元/噸,更為鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化蒙上一層濃重的陰影。甚至有業(yè)內(nèi)人士斷言,鈉電池可能成為電池發(fā)展史上的一個(gè)“故事”。盡管如此,進(jìn)入2023年,仍有不少企業(yè)宣布投建GW級(jí)鈉離子電池產(chǎn)線(xiàn),強(qiáng)力推進(jìn)鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。鈉電池的產(chǎn)業(yè)化是否還有前途,應(yīng)該怎樣走出其產(chǎn)業(yè)化的道路,值得深入梳理和研究。
一、鋰價(jià)走低鈉離子電池出路研判
(一)市場(chǎng)供需錯(cuò)配,全球鋰價(jià)走低將持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間
由于2021年-2022年需求端新能源汽車(chē)和儲(chǔ)能的迅猛增長(zhǎng)帶動(dòng)的鋰價(jià)狂飆,吸引資金大舉進(jìn)軍上游鋰資源開(kāi)采瘋狂擴(kuò)產(chǎn)增加供給,而下游需求卻并未同步增長(zhǎng)。導(dǎo)致整個(gè)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈都陷入產(chǎn)能過(guò)剩狀態(tài),形成2023年全球碳酸鋰價(jià)格陡降,電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格暴跌了80%以上,迄今18個(gè)月累計(jì)跌幅達(dá)到85%,跌至目前的9.58萬(wàn)元/噸,也為鋰電池行業(yè)價(jià)格“內(nèi)卷”創(chuàng)造了條件。近日,碳酸鋰期貨、現(xiàn)貨價(jià)格第二次下破10萬(wàn)關(guān)口。6月18日上海鋼聯(lián)數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格再次下跌,均價(jià)報(bào)9.75萬(wàn)元/噸;廣期所數(shù)據(jù),碳酸鋰期貨6個(gè)合約收盤(pán)價(jià)均低于10萬(wàn)元/噸,其中,2407、2408合約分別報(bào)收9.28萬(wàn)元/噸、9.585萬(wàn)元/噸。鋰價(jià)再次下破10萬(wàn)元關(guān)口,依然是供大于求的結(jié)果。業(yè)內(nèi)人士指出,鋰鹽基本面中長(zhǎng)期過(guò)剩預(yù)期未變,現(xiàn)貨市場(chǎng)庫(kù)存消化緩慢,預(yù)計(jì)后續(xù)市場(chǎng)延續(xù)偏弱震蕩,價(jià)格缺乏較強(qiáng)支撐。
一是從供給端來(lái)看2024-2025年將是全球鋰礦產(chǎn)能的集中釋放期。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù),從2022年開(kāi)始,各大鋰礦廠商狂上產(chǎn)能,經(jīng)過(guò)兩年來(lái)的建設(shè)陸續(xù)投產(chǎn)。2023年全球鋰資源開(kāi)發(fā)量約105萬(wàn)噸LCE(碳酸鋰當(dāng)量,同下),同比增加40%(其中澳洲產(chǎn)量占比36.2%,南美24.8%,中國(guó)21.9%,非洲4.7%)。2024-2025年將是全球鋰礦(含鹵水)產(chǎn)能集中釋放期,特別是2023年的供給增量弱于2022年底的預(yù)期,這部分產(chǎn)能也將后移至2024年釋放。預(yù)計(jì)2024年全球鋰資源增量35萬(wàn)噸LCE,其仍高于當(dāng)年消費(fèi)增量14噸LCE,2024年過(guò)剩量約為25萬(wàn)噸LCE。
從目前全球產(chǎn)能發(fā)揮的情況看,澳洲多個(gè)大礦擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目已穩(wěn)定投產(chǎn),2024年鋰精礦產(chǎn)量預(yù)計(jì)將增至380萬(wàn)噸,折LCE47.5萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)增速為27.52%;南美鹽湖新增項(xiàng)目也具備了在2024年貢獻(xiàn)較大增量的潛力,目前產(chǎn)量最大的依舊是ALB和SQM在智利的Atacama鹽湖,但增量更多的是來(lái)自于阿根廷;非洲已經(jīng)成為鋰礦擴(kuò)張的主賽場(chǎng),甚至將會(huì)在2024年對(duì)供需平衡產(chǎn)生較大影響,也是中國(guó)鋰企在非洲開(kāi)始收獲的一年,包括盛興、華友、雅化和中礦。國(guó)內(nèi)新疆和西藏有望成為鋰供應(yīng)的主要地區(qū),但受環(huán)境因素影響預(yù)計(jì)開(kāi)發(fā)較慢,江西鋰云母開(kāi)采則面臨環(huán)保壓力,在價(jià)格下行周期中,預(yù)計(jì)2024年國(guó)內(nèi)鋰資源開(kāi)發(fā)仍將受到影響。
二是從需求端來(lái)看動(dòng)力電池在較高基數(shù)上需求增速已放緩,儲(chǔ)能占比較小短期發(fā)揮不了好大的拉動(dòng)左右。動(dòng)力電池對(duì)鋰需求的拉動(dòng)仍然占據(jù)絕對(duì)位置,但未來(lái)新能源汽車(chē)增速放緩幾乎已是行業(yè)共識(shí)。EVTank數(shù)據(jù)顯示,2023年全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量同比增長(zhǎng)35.4%,預(yù)計(jì)2024年同比增速約25%。在全球主要市場(chǎng)上,中國(guó)國(guó)內(nèi)銷(xiāo)量占到全球銷(xiāo)量的60%以上,其次為歐洲占比近20%,美國(guó)市場(chǎng)占比約為10%。當(dāng)前中國(guó)市場(chǎng)新能源車(chē)滲透率已超過(guò)30%,隨著滲透率的不斷提升,降速是合理且必然的。歐洲新能源汽車(chē)行業(yè)2024年由于補(bǔ)貼退坡等原因銷(xiāo)量增速預(yù)計(jì)進(jìn)一步放緩,德國(guó)針對(duì)C端補(bǔ)貼取消;法國(guó)補(bǔ)貼車(chē)型減少;荷蘭補(bǔ)貼微降13%。美國(guó)新能源汽車(chē)由于其占全球比例份額不高,短期仍難以扭轉(zhuǎn)全球市場(chǎng)增長(zhǎng)速度放緩的大趨勢(shì)。儲(chǔ)能成為2023年增速最好的領(lǐng)域,占比約15%。2024年,儲(chǔ)能出貨大約為動(dòng)力電池的29%,但短期仍然無(wú)法快速的帶動(dòng)鋰需求的大幅增加。從長(zhǎng)期的角度,未來(lái)儲(chǔ)能的快速增長(zhǎng)將是帶動(dòng)鋰需求提升的重要引擎,這一階段我們或許在2025年以后能夠見(jiàn)到。但新能源汽車(chē)增速放緩,是指增長(zhǎng)幅度沒(méi)以前高,但基數(shù)已經(jīng)夠大,未來(lái)還將是重要支撐,由其中國(guó)新能源汽車(chē)已成為國(guó)家重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)引擎。
三是從鋰礦開(kāi)采成本來(lái)看大部分礦山仍足以支撐鋰價(jià)現(xiàn)有低位運(yùn)行區(qū)間。鹽湖提鋰的現(xiàn)金成本最具競(jìng)爭(zhēng)力,在3-5萬(wàn)元/噸范圍內(nèi);其次是高品質(zhì)的鋰輝石采礦的成本約為4-6萬(wàn)元/噸,緊隨其后的是高品質(zhì)的鋰云母礦成本大致在6-8萬(wàn)元/噸;而非洲資源的采礦成本相對(duì)較高,主要受制于能源和運(yùn)輸?shù)母甙嘿M(fèi)用,非洲礦預(yù)估在7-11萬(wàn)元/噸之間。低品質(zhì)的鋰云母超出了12萬(wàn)元/噸,面臨最高的成本壓力。
興業(yè)期貨依據(jù)當(dāng)前合理的供應(yīng)成本分布圖,認(rèn)為行業(yè)成本重心有望落在8-9萬(wàn)元。市場(chǎng)鋰價(jià)如較長(zhǎng)時(shí)間維持在10萬(wàn)元/噸LCE左右,有部分礦山可能因成本原因而停產(chǎn),但大部分鋰礦均有開(kāi)采價(jià)值,行業(yè)基本實(shí)現(xiàn)供需緊平衡;若價(jià)格處于8萬(wàn)元/噸左右,高成本礦山可能會(huì)關(guān)閉,可出清一部分礦山的產(chǎn)能;若價(jià)格處于14萬(wàn)元/噸LCE,基本上絕大多數(shù)礦山都可以開(kāi)采,生產(chǎn)企業(yè)將會(huì)加速產(chǎn)能擴(kuò)張。從今年2、3月份市場(chǎng)看,價(jià)格10→12萬(wàn)元時(shí),對(duì)供給的刺激是有效的,2月底在價(jià)格10萬(wàn)的時(shí)候,預(yù)期國(guó)內(nèi)3月份的碳酸鋰產(chǎn)量為3.7萬(wàn)噸;到3月中旬價(jià)格在11.5-12萬(wàn)的時(shí)候,產(chǎn)量預(yù)期值變成了4.1萬(wàn)噸。其中,相當(dāng)一部分是由于漲價(jià)之后有利可圖,一些小的精煉廠重新進(jìn)入市場(chǎng)拿料開(kāi)工所致。
鋰作為能源金屬,其價(jià)格走勢(shì)主要由供需和預(yù)期決定。有分析師指出,“基本面中長(zhǎng)期過(guò)剩趨勢(shì)未改,短期月度供需邊際偏寬松。”自今年3月初漲至12.5萬(wàn)元/噸后,碳酸鋰價(jià)格持續(xù)震蕩下挫,來(lái)到6月,直接重回10萬(wàn)元/噸關(guān)口下方,且持續(xù)數(shù)日,并有繼續(xù)向下的趨勢(shì)。期貨方面,以碳酸鋰2407合約為例,6月11日收9.70萬(wàn)元/噸,到6月18日已經(jīng)降至9.28萬(wàn)元/噸,當(dāng)日跌3.63%,F(xiàn)貨方面,上海鋼聯(lián)數(shù)據(jù),6月12日,電池級(jí)碳酸鋰均價(jià)報(bào)9.95萬(wàn)元/噸,到18日已經(jīng)跌至9.75萬(wàn)元/噸。中長(zhǎng)期看,若目前碳酸鋰行業(yè)利潤(rùn)得以維持,則產(chǎn)能出清過(guò)程將更加漫長(zhǎng),行業(yè)仍將承受碳酸鋰產(chǎn)能過(guò)剩對(duì)價(jià)格的長(zhǎng)期壓制,碳酸鋰價(jià)格也將面臨相對(duì)較為漫長(zhǎng)的弱勢(shì)筑底過(guò)程。
業(yè)內(nèi)預(yù)判,預(yù)計(jì)本輪磨底之路會(huì)較為漫長(zhǎng),高成本項(xiàng)目逐步出清仍需時(shí)間。隨著需求的恢復(fù),特別是未來(lái)如果儲(chǔ)能領(lǐng)域快速增長(zhǎng)拉動(dòng)鋰需求的釋放,使供需平衡達(dá)到新的拐點(diǎn),鋰價(jià)才有可能企穩(wěn)上漲,預(yù)計(jì)鋰價(jià)下一輪上行周期可能要在2025年以后出現(xiàn)。
根據(jù)以上情況,鋰礦資源供給端已形成如此規(guī)模的產(chǎn)能供給;需求端近兩三年既不會(huì)出現(xiàn)大范圍暴跌致使礦山大面積關(guān)閉情況,也不太可能出現(xiàn)有新增應(yīng)用需求而暴增、導(dǎo)致鋰資源供給短缺的情況。在此情況下,澳洲、南美和非洲主要資源供給地區(qū)如無(wú)大的針對(duì)我國(guó)的地緣政治干擾,總體來(lái)看,鋰資源價(jià)格在10-15萬(wàn)元/噸左右較低位區(qū)間運(yùn)行的周期,可能不止兩三年的時(shí)間。也許要在2026、甚至2027/2028年后才會(huì)見(jiàn)出端倪。
(二)鋰價(jià)走低對(duì)鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)很大的不確定性
鋰價(jià)回落和走低,對(duì)鈉電池產(chǎn)業(yè)化造成較大沖擊。此前鋰價(jià)上漲引發(fā)的鋰電池成本焦慮,是鈉離子電池近年來(lái)能夠異軍突起的主要原因。根據(jù)去年下半年以來(lái)碳酸鋰價(jià)格的一路狂跌,目前仍在低位徘徊的情況看,鋰價(jià)回落已對(duì)鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)生了明顯的沖擊。受制于硬碳負(fù)極等關(guān)鍵原材料成本、鈉離子電池生產(chǎn)制造工藝的工程能力和規(guī)模化率短期內(nèi)難以突破的影響,致使鈉離子電池尚不具備與更高能量密度的鋰電池在成本上的顯著優(yōu)勢(shì),在一定程度延緩了鈉電池大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)展。
有觀點(diǎn)認(rèn)為,從當(dāng)前和未來(lái)一段時(shí)期鋰價(jià)低位運(yùn)行的趨勢(shì)看,鈉離子電池降本的速度可能遠(yuǎn)趕不上鋰離子電池降本的速度,鈉離子電池的成本優(yōu)勢(shì)就會(huì)降低甚至消失。據(jù)有關(guān)測(cè)算,碳酸鋰價(jià)格為20萬(wàn)元/噸時(shí),鈉離子電池的邊際成本領(lǐng)先約24%;碳酸鋰價(jià)格為10萬(wàn)元/噸時(shí),鈉離子電池的邊際成本領(lǐng)先約12%;若碳酸鋰價(jià)格回歸到5萬(wàn)元/噸,鈉離子電池邊際成本僅領(lǐng)先約5%。與此同時(shí),產(chǎn)業(yè)界對(duì)鈉離子電池的高預(yù)期并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。無(wú)論是寧德時(shí)代未來(lái)適配的奇瑞車(chē)型,還是頭部創(chuàng)業(yè)公司中科海鈉等已經(jīng)適配的車(chē)型,車(chē)的續(xù)航里程都沒(méi)超過(guò)260km。這也說(shuō)明鈉離子電池能量密度的提升,并未如預(yù)期那樣迅速。鈉離子電池的推動(dòng)力主要來(lái)源于上游的制造商和資本市場(chǎng),并非來(lái)自下游的終端市場(chǎng)需求。當(dāng)前鋰電儲(chǔ)能已經(jīng)相當(dāng)成熟,在鋰電池價(jià)格一降再降的情形下,下游很難再有對(duì)鈉離子電池的需求動(dòng)力;再加上碳酸鋰價(jià)格一再下跌,下游應(yīng)用端壓力變小,對(duì)鈉電技術(shù)的迫切程度降低,其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程恐難以繼續(xù)推進(jìn)。
從目前鈉離子電池及材料研發(fā)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程看,由于當(dāng)前鈉電池生產(chǎn)制造成本還比較高,短期內(nèi)亦無(wú)法取得大的突破,因此,原期望的2024年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)和應(yīng)用,看來(lái)已無(wú)法實(shí)現(xiàn)。鈉電池的量產(chǎn)和應(yīng)用,也許要在2025、2026年后鈉電池相關(guān)材料和電芯制造技術(shù)及工程能力得到全面提高,形成性?xún)r(jià)比優(yōu)于鋰電池后,方能實(shí)現(xiàn)。如果鈉離子電池的成本只比鋰電池稍微低一點(diǎn),鈉電池其他性能上的優(yōu)越性,恐難抵消鋰電池能量密度的優(yōu)勢(shì),從而形成與鋰電池正面對(duì)決的競(jìng)爭(zhēng)能力。
但鈉離子電池長(zhǎng)壽命、寬溫區(qū)、高倍率、高安全、低成本、可與鋰離子電池共線(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)也仍被業(yè)界部分人士看好。鈉離子電池和鋰離子電池會(huì)長(zhǎng)期共存,只是在不同階段和應(yīng)用中分工會(huì)有所不同。在某些領(lǐng)域中鋰電池是必須使用的,而在其他領(lǐng)域則可以采用未來(lái)可能更具成本優(yōu)勢(shì)的鈉離子電池。憑借其多項(xiàng)優(yōu)勢(shì),鈉離子電池有望成為鉛酸電池的替代品,以及鋰離子電池的重要補(bǔ)充。因此亦有觀點(diǎn)認(rèn)為,鋰價(jià)下降對(duì)于鈉離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)是把雙刃劍:一方面鋰價(jià)下跌會(huì)對(duì)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成壓力,逼著鈉電池成本跟隨進(jìn)一步下降;另一方面也能讓行業(yè)暫時(shí)冷靜下來(lái),對(duì)鈉離子電池做持續(xù)的研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新。任何創(chuàng)新從一個(gè)技術(shù)變成產(chǎn)品、再到變成商品,需要走很長(zhǎng)一段路。如今鋰價(jià)持續(xù)下跌,給真正有技術(shù)做研發(fā)的企業(yè)提供了持續(xù)對(duì)鈉離子電池進(jìn)行研發(fā)以提升產(chǎn)品性能和質(zhì)量的緩沖空間,避免在過(guò)熱的投資賽道沖擊和擠占“技術(shù)派”未來(lái)的發(fā)展空。鋰價(jià)下跌對(duì)鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化是大浪淘沙、優(yōu)中選優(yōu)的過(guò)程。
(三)鈉電池在原材料供應(yīng)上的安全性和理論上的性?xún)r(jià)比,或決定其未來(lái)仍應(yīng)有自己的應(yīng)用空間
隨著市場(chǎng)鋰價(jià)歸位,鈉離子電池的成本優(yōu)勢(shì)將不再突出。目前鈉離子電池產(chǎn)業(yè)主要為中試線(xiàn),并未實(shí)現(xiàn)真正意義上的大規(guī)模量產(chǎn),0.7元/Wh的制造成本依然較高,相較磷酸鐵鋰電池還遠(yuǎn)不具備性?xún)r(jià)比的優(yōu)勢(shì)。目前磷酸鐵鋰電池已做到0.6元/Wh,部分領(lǐng)先企業(yè)已做到0.4元/Wh。
1.首先是鈉資源等材料供應(yīng)上安全可靠無(wú)風(fēng)險(xiǎn),鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化仍需給予足夠的重視和支持
鈉的來(lái)源非常廣泛,儲(chǔ)量很豐富,并且沒(méi)有什么明顯的地域分布特征,不像鋰資源主要集中在南美、澳大利亞、非洲等海外地區(qū)。因此從各個(gè)方面來(lái)看,鈉離子電池價(jià)格今后長(zhǎng)遠(yuǎn)均不會(huì)出現(xiàn)海外供應(yīng)鏈波動(dòng)影響,以及其他非市場(chǎng)因素的沖擊和威脅。鈉離子電池的主要材料,國(guó)內(nèi)均可自給自足,能夠保證供應(yīng)的相對(duì)穩(wěn)定,也就保障了其材料價(jià)格的穩(wěn)定及其對(duì)儲(chǔ)能等市場(chǎng)電池供應(yīng)的穩(wěn)定,保證市場(chǎng)的需要。
除了技術(shù)上提升能量密度、電池循環(huán)性能,解決電池運(yùn)行安全性等痛點(diǎn)和生產(chǎn)制造成本的壓力,我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能還面臨一個(gè)重要挑戰(zhàn),即其中用到不少關(guān)鍵金屬大量依賴(lài)進(jìn)口。因此,從我國(guó)長(zhǎng)期能源戰(zhàn)略考慮,鈉離子電池技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,是國(guó)家能源安全自主的重要保障,也是我國(guó)必須要大力發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。
從上面可以看成,鋰電池尤其用于動(dòng)力的三元鋰電,其核心原材料大部分甚至絕大部分都來(lái)自于海外。在當(dāng)今東西方對(duì)立和全球政治“向右轉(zhuǎn)”的趨勢(shì)下,我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,未來(lái)可能會(huì)面對(duì)較嚴(yán)峻的外部環(huán)境挑戰(zhàn)。
一是美歐持續(xù)打壓和圍堵我國(guó)“新三樣”新能源產(chǎn)業(yè)。包括通過(guò)其國(guó)內(nèi)投資補(bǔ)貼和稅收減免削弱對(duì)我國(guó)電池進(jìn)口的競(jìng)爭(zhēng)力,直接的投資排斥,綠色貿(mào)易壁壘限制,高關(guān)稅封鎖,反補(bǔ)貼調(diào)查,反規(guī)避調(diào)查,直接的干預(yù),圍堵我國(guó)企業(yè)在海外獲取礦產(chǎn)等。美國(guó)出臺(tái)《通脹削減法案》(IRA),用投資補(bǔ)貼和稅收減免,對(duì)2026年后低于關(guān)鍵礦物質(zhì)美國(guó)及其自貿(mào)協(xié)議國(guó)采購(gòu)80%,電池組件北美制造2024年起50%、2028年后100%實(shí)施排斥。動(dòng)力鋰電池從2024年起、儲(chǔ)能電池2026年起實(shí)施。歐盟《新電池法》亦采取類(lèi)似政策,不過(guò)關(guān)鍵原材料采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)低于美國(guó)(40%以上),且需進(jìn)行全部的電池回收。歐盟《新電池法》還對(duì)進(jìn)口的鋰電池實(shí)施“電池護(hù)照”政策,執(zhí)行十分嚴(yán)苛的碳足跡追蹤和重要原材料回收管理。近期拜登政府出臺(tái)法案將新能源汽車(chē)進(jìn)口稅提高為100%、動(dòng)力電池自2024年起關(guān)稅由7.50%提升至25%;非動(dòng)力電池(含儲(chǔ)能電池)自2026年起關(guān)稅從7.5%提升至25%;歐盟在反補(bǔ)貼調(diào)查后也出臺(tái)對(duì)新能源汽車(chē)17.4-38.1%的臨時(shí)關(guān)稅。歐盟《凈零工業(yè)法案》還推出碳邊境調(diào)節(jié)稅,對(duì)碳排放不達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品課以額外的關(guān)稅。美國(guó)《通脹削減法案》還直接運(yùn)用“外國(guó)敏感實(shí)體”(含中國(guó)政府持有、控制或受其管轄的實(shí)體)政策進(jìn)行排斥,規(guī)定只要有任何電池組件部分在外國(guó)敏感實(shí)體生產(chǎn)或組裝,2024年后只要有任何關(guān)鍵礦物質(zhì)在外國(guó)敏感實(shí)體提取、加工或回收,即無(wú)法獲得稅收減免,以此圍堵來(lái)自我國(guó)企業(yè)的投資和電池產(chǎn)品。此外,美國(guó)還對(duì)我國(guó)企業(yè)在東南亞、墨西哥建廠出口到美國(guó)的新能源“新三樣”產(chǎn)品進(jìn)行“反規(guī)避”調(diào)查,加征同樣關(guān)稅。近日,美國(guó)多位眾議院議員共同發(fā)起一項(xiàng)《脫離外國(guó)敵對(duì)電池依賴(lài)法》的議案,要求禁止美國(guó)國(guó)土安全部從包括寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科、遠(yuǎn)景能源、億緯鋰能、海辰儲(chǔ)能在內(nèi)的六家中國(guó)電池企業(yè)采購(gòu)電池,同時(shí)希望推動(dòng)與美國(guó)地緣政治對(duì)手在供應(yīng)鏈方面的脫鉤。加拿大政府還直接廢止了我國(guó)企業(yè)與加企業(yè)簽署的鋰礦礦山購(gòu)買(mǎi)協(xié)議。未來(lái)不排除極端情況下美國(guó)對(duì)南美等重要鋰資源國(guó)家的拉攏和干預(yù),遏阻我國(guó)從海外獲取鋰資源,試圖將我國(guó)排除在鋰等關(guān)鍵原材料供應(yīng)鏈體系之外,竭力壓制我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
二是全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重挑戰(zhàn)。近日召開(kāi)的G7峰會(huì)針對(duì)中國(guó)在綠色科技領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力,通過(guò)聯(lián)合聲明要求中國(guó)減少工業(yè)品的出口,遏制中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。美國(guó)和歐洲等國(guó)家將從保護(hù)本國(guó)產(chǎn)業(yè)角度將持續(xù)加大對(duì)中國(guó)產(chǎn)品、投資、技術(shù)的圍堵、封鎖和打壓。從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度,則是要壓制中國(guó)新能源等科技產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,通過(guò)市場(chǎng)的控制讓我國(guó)高科技企業(yè)失去持續(xù)發(fā)展的能力和產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。全球市場(chǎng)消費(fèi)中美西方就占了約60%的份額,其中美國(guó)又占了大頭。失去這60%的份額,對(duì)我國(guó)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壓力可想而知。
在新能源產(chǎn)業(yè)尤其鋰電池領(lǐng)域,美國(guó)和歐洲多個(gè)國(guó)家均制定了雄心勃勃的振興發(fā)展計(jì)劃。將中國(guó)排除在全球供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈之外,已基本成為美、歐、日、韓、澳整個(gè)西方體系的共識(shí)和共同行動(dòng)。
上述情況表明,我國(guó)儲(chǔ)能和新能源產(chǎn)業(yè),仍需要找到一條自主安全可控的道路,才能保障我國(guó)未來(lái)能源發(fā)展的安全。鈉離子電池技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,仍需給予足夠的重視和支持。
2.鈉離子電池材料價(jià)低易得,未來(lái)其“性?xún)r(jià)比”優(yōu)勢(shì)或?qū)⒅浍@得一定的應(yīng)有空間
鈉是地球上第六豐富的元素,目前工業(yè)級(jí)碳酸鈉僅2000元/噸,而碳酸鋰在11萬(wàn)元/噸上下,是碳酸鈉價(jià)格的50倍,正極材料是鋰電正極的1/3。鈉離子電池正負(fù)極均可以采用價(jià)格更低的鋁箔作為集流體,相比鋰電池負(fù)極集流體只能選用銅箔成本更低,鋁箔價(jià)格僅為銅箔的1/3。此外,鈉離子化學(xué)使用的材料比鋰離子對(duì)應(yīng)物使用的材料便宜,這使得鈉離子電池不太容易受到鋰、鈷和鎳成本增加的影響。在所有材料價(jià)格上漲10%的情況下,鈉離子材料成本將僅小幅上漲0.8%,而磷酸鐵鋰(LFP)成本將上漲3.2%。由于鈉離子在電解液中具有更高的電導(dǎo)率,可以減少電解液溶質(zhì)使用量,降低電解液使用成本。此外,鈉離子電池的封裝成本也較低。
上述因素,在鋰電池現(xiàn)有技術(shù)狀況下,一般鈉離子電池可以做到比鋰電池低30%的成本,未來(lái)鈉離子電池可做到0.2-0.3元/Wh;磷酸鐵鋰電池在當(dāng)前鋰價(jià)破10情況下,一般在0.6元/Wh的水平,部分領(lǐng)先企業(yè)可做到0.4元/Wh。國(guó)家新型儲(chǔ)能發(fā)展《指導(dǎo)意見(jiàn)》提出,到2025年鋰電池達(dá)到0.45元/Wh,是基于推動(dòng)鋰電池儲(chǔ)能的規(guī)模化發(fā)展需要。目前儲(chǔ)能招投標(biāo)領(lǐng)域低于0.4元/Wh的報(bào)價(jià)或中標(biāo)價(jià),應(yīng)該說(shuō)是低于成本價(jià)的競(jìng)價(jià)行為。
當(dāng)前鈉離子電池成本優(yōu)勢(shì)尚未發(fā)揮出來(lái),主要在其電池的材料及制造技術(shù)和工藝還沒(méi)突破,加之規(guī)模化效能亦未發(fā)揮,包括鈉電池的能量密度提升、循環(huán)壽命等。鈉電池要實(shí)現(xiàn)理想中0.3元/Wh以下的成本,需打通產(chǎn)業(yè)鏈,并實(shí)現(xiàn)規(guī);a(chǎn)以后。目前鈉電池正負(fù)材料還處于小批量生產(chǎn)階段,價(jià)格偏高,尤其是硬碳負(fù)極材料要10萬(wàn)元/噸,而鋰電石墨可能只有3萬(wàn)元/噸;電解液由六氟磷酸鈉替代鋰電池的六氟磷酸鋰,由于未實(shí)現(xiàn)規(guī);a(chǎn)現(xiàn)階段售價(jià)6萬(wàn)/噸,鋰電池電解液僅2.4萬(wàn)元/噸。加之材料合成工藝、電池設(shè)計(jì)及制造待成熟,鈉離子電池能量密度較低,各項(xiàng)材料單 GWh 用量較磷酸鐵鋰電池高。據(jù)有關(guān)測(cè)算,目前鈉電池電芯成本為0.67元/Wh,綜合成本在0.77元/Wh左右,與磷酸鐵鋰電池在碳酸鋰價(jià)格為40萬(wàn)元/噸時(shí)的成本大致相當(dāng),其性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)基本沒(méi)有。
鈉離子電池的降本空間主要源自于:1)主材的量產(chǎn)化,2)負(fù)極集流體方面用鋁箔替代銅箔。根據(jù)有關(guān)測(cè)算,假設(shè)未來(lái)碳酸鋰價(jià)格穩(wěn)態(tài)為20萬(wàn)元/噸價(jià)格,預(yù)計(jì)磷酸鐵鋰電芯成本為0.46元/Wh;碳酸鋰價(jià)格降至10萬(wàn)元/噸,預(yù)計(jì)磷酸鐵鋰電芯成本為0.39元/Wh。鈉離子層狀氧化物路線(xiàn)假設(shè)量產(chǎn)后正極材料6萬(wàn)元/噸,負(fù)極材料4.5萬(wàn)元/噸,電解液4萬(wàn)元/噸,預(yù)計(jì)電芯成本為0.35元/Wh,較磷酸鐵鋰電池穩(wěn)態(tài)價(jià)格下成本下降約24%;鈉離子普魯士藍(lán)路線(xiàn),假設(shè)量產(chǎn)后正極材料3萬(wàn)元/噸,負(fù)極材料4.5萬(wàn)元/噸,電解液4萬(wàn)元/噸,我們預(yù)計(jì)電芯成本為0.27元/Wh,較磷酸鐵鋰穩(wěn)態(tài)價(jià)格下成本降低約40%。按此測(cè)算,鈉離子電池發(fā)揮“性?xún)r(jià)比”的優(yōu)勢(shì),需在全球鋰資源供給恢復(fù)到“緊平衡”狀態(tài),即需求端要有一個(gè)較大的增量來(lái)消化現(xiàn)有鋰礦產(chǎn)能;而這一情景的到來(lái),從全球新能源汽車(chē)和儲(chǔ)能市場(chǎng)未來(lái)的發(fā)展來(lái)看,恐非短時(shí)間能實(shí)現(xiàn)。
只有跨過(guò)規(guī)模化量產(chǎn)的門(mén)檻,實(shí)現(xiàn)真正意義上的降本,鈉電方可邁入商業(yè)化之路,也才能讓終端買(mǎi)單更加積極。公開(kāi)資料顯示,目前鈉電池小試階段BOM成本約0.82元/Wh,中試階段為0.76-0.82元/Wh,小批量量產(chǎn)階段可降至0.49元/Wh,最終理論成本約0.27-0.29元/Wh。隨著鈉電產(chǎn)業(yè)鏈的逐步完善,以及產(chǎn)能逐步釋放,在規(guī);厔(shì)下,鈉電成本將逐步下降。。
此外,鋰離子電池也在持續(xù)進(jìn)步和迭代升級(jí),對(duì)鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化又將形成較大的威脅。一方面通過(guò)硅碳負(fù)極材料和磷酸錳鐵鋰正極材料的應(yīng)用,大幅提升鋰電池的能量密度,從而降低鋰電池的度電成本。使用硅碳負(fù)極材料,能將現(xiàn)有液態(tài)狀態(tài)的鋰電池能量密度提高50%,從而將每kWh單價(jià)成本降低30-40%;使用磷酸錳鐵鋰正極材料,能將鋰電池的能量密度提升20%。鋰電池材料的創(chuàng)新,將進(jìn)一步拉大鋰電池與鈉離子電池在儲(chǔ)存能量上的差距。疊加鋰礦資源產(chǎn)能供給飽和(過(guò)剩),這將大大抵消鈉離子電池主打的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì),更進(jìn)一步增加鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的難度,在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用,不論大儲(chǔ)還是工商儲(chǔ)能用戶(hù),可能都愿意選擇價(jià)格差距不大的鋰電池儲(chǔ)能產(chǎn)品。
3.鈉離子電池寬溫性能在電池的容量保持率上大大優(yōu)于鋰電池
相比于鋰離子電池-20℃到60℃的工作溫度區(qū)間,鈉離子電池可以在-40℃到80℃的溫度區(qū)間正常工作,-20℃環(huán)境下容量保持率近 90%,而磷酸鐵鋰電池僅能達(dá)到60-70%。鋰電池在低溫下充電易析鋰,而鈉離子不會(huì)析出,鈉離子零下20℃電池容量保持率仍在90%左右,可解除大量高緯度地區(qū)新能源汽車(chē)和儲(chǔ)能設(shè)備電池容量衰減之痛。作為儲(chǔ)能,亦不需要電池加溫保溫輔助能源設(shè)施。磷酸鐵鋰電池目前亦在攻克高溫電池和低溫電池技術(shù),但其通過(guò)材料改性增加材料和工藝,亦將帶來(lái)增加生產(chǎn)制造成本的困擾。目前積極推進(jìn)的磷酸錳鐵鋰電池,能量密度密度比常規(guī)的磷酸鐵鋰電池高15-20%,低溫性能也有改進(jìn),在零20℃電池容量保持率85%。磷酸錳鐵鋰電池成本也會(huì)貴10-15%。
4.鈉電池優(yōu)越的安全性,可解除用戶(hù)端對(duì)電池起火爆炸之虞
鈉離子電池相較鋰離子電池內(nèi)阻更高,在電池短路時(shí)電路中電流更低,瞬間發(fā)熱更少,熱失控的溫度條件高于鋰離子電池,具備更高的安全性;鈉鹽電解質(zhì)的電化學(xué)窗口較大,電解質(zhì)在參與反應(yīng)的過(guò)程中分解的可能性更低,電池系統(tǒng)更穩(wěn)定。鋰離子電池存在過(guò)放電的問(wèn)題,會(huì)造成銅箔等集流體溶解、電池容量不可逆衰減;而鈉離子電池?zé)o過(guò)放電情況,正極可以放電至0V而不影響后續(xù)使用,進(jìn)而使得電池在儲(chǔ)存運(yùn)輸過(guò)程中更具安全性。鈉離子電磁熱失控溫度更高,在高溫環(huán)境下容易鈍化、氧化而不自燃,因而安全性能更好。
5.鈉離子電池倍率性能更好,快充性能明顯優(yōu)于鋰電池
鈉離子具有更好的界面離子擴(kuò)散能力,具有比鋰鹽電解液更高的離子電導(dǎo)率,倍率性能更好,功率輸出和接受能力更強(qiáng),充電速度均明顯優(yōu)于鋰離子電池。適合在快充、響應(yīng)型儲(chǔ)能和規(guī)模供電等場(chǎng)景應(yīng)用。充電速度方面,鈉離子電池只需10分鐘即可充滿(mǎn),相比之下三元鋰電池需要至少40分鐘。
6.發(fā)展鈉離子電池的重置成本較低
鈉離子電池生產(chǎn)工藝同鋰離子電池類(lèi)似,二者產(chǎn)線(xiàn)可兼容,生產(chǎn)設(shè)備可共用。因此,鋰離子電池現(xiàn)有的電池組裝生產(chǎn)線(xiàn)稍加修改、調(diào)整參數(shù)即可用來(lái)生產(chǎn)鈉離子電池,發(fā)展鈉離子電池的重置成本很低。
由于鈉離子電池可采用鋁箔作為負(fù)極集流體,因此正、負(fù)極片可采用相同的鋁極耳,極耳焊接等相關(guān)工序可以更加簡(jiǎn)化。
(四)相比鋰電池,鈉電池存在如下劣勢(shì)
1.能量密度方面低于鋰電池。目前鈉離子電池能量密度在120-150Wh/kg,低于目前能量密度在150-180Wh/kg的磷酸鐵鋰電池,和三元鋰電池200-250Wh/kg有一定差距。而且鋰電池通過(guò)正極磷酸錳鐵鋰和負(fù)極硅碳材料的研發(fā),能量密度還有望進(jìn)一步提升到200Wh以上,理論上可達(dá)到400Wh/kg;目前已開(kāi)始投入裝車(chē)試運(yùn)行的凝聚態(tài)(寧德時(shí)代)或半固態(tài)鋰電池,其能量密度普遍已在300Wh/kg以上甚至400Wh以上。雖然鈉金屬負(fù)極亦可在能量密度上達(dá)到200Wh以上,但其研發(fā)進(jìn)度及研發(fā)投入、研發(fā)力量上相比已經(jīng)形成規(guī)模的鋰電池技術(shù)進(jìn)步,相差比較遠(yuǎn)。這成了鈉離子電池的致命硬傷。
2.循環(huán)壽命方面相較磷酸鐵鋰電池也有差距。鈉離子體積更大,難以脫嵌,循環(huán)性能較差。鈉離子半徑比鋰離子大,因此導(dǎo)致鈉離子在剛性結(jié)構(gòu)中相對(duì)比較穩(wěn)定,難以可逆脫嵌。即使可以發(fā)生脫嵌,鈉離子嵌入脫出的動(dòng)力很慢,并且容易引起電極材料的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不可逆的相變,從而降低了電池的循環(huán)性能。目前鈉離子電池的循環(huán)次數(shù)一般在2000-3000次,磷酸鐵鋰電池循環(huán)次數(shù)一般在3000-6000次。循環(huán)壽命的差距,也決定了鈉離子電池全生命周期的度電成本上也不太占優(yōu)勢(shì)。
(五)總體判斷
1.從鋰電池原料海外依存度過(guò)高、國(guó)家能源安全和產(chǎn)業(yè)安全角度,發(fā)展鈉離子電池勢(shì)在必行。
2.從鈉離子電池在性?xún)r(jià)比、寬溫性能(低衰減)、安全性、倍率性(快充)的比較優(yōu)勢(shì),與比鋰電池較差的能量密度、循環(huán)壽命的不足綜合來(lái)看,鈉離子電池的綜合優(yōu)勢(shì)和綜合競(jìng)爭(zhēng)力,肯定與鋰電池有一定差距,始終無(wú)法去搶占大規(guī)模的鋰電池市場(chǎng)。
但在部分重視性?xún)r(jià)比的領(lǐng)域,未來(lái)鈉離子電池還是有可以發(fā)揮自己優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域:城鄉(xiāng)代步用的兩輪、微型(A00)、小型(A0)
電動(dòng)車(chē)(實(shí)際我國(guó)新增新能源汽車(chē)銷(xiāo)售中,已有相當(dāng)比例;電動(dòng)兩輪車(chē)已在歐美城市形成新的風(fēng)向);工程車(chē)、園區(qū)物流車(chē)、景區(qū)擺渡車(chē)等;電動(dòng)工具等工業(yè)領(lǐng)域的電能替代;部分儲(chǔ)能(循環(huán)壽命比鋰電池差,可能會(huì)限制其大規(guī)模采用)。鈉離子電池會(huì)在一些對(duì)溫度比較敏感、對(duì)能量密度要求不太高的場(chǎng)景率先取得突破;然后是大規(guī)模儲(chǔ)能。同時(shí)還有一些對(duì)能量密度要求不高,但對(duì)成本很敏感的場(chǎng)景,如小動(dòng)力車(chē)、小型消費(fèi)電子產(chǎn)品。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2023-2025年,兩輪
電動(dòng)車(chē)為代表的小動(dòng)力將占據(jù)鈉電池出貨量的絕大部分;2025年后,鈉電池循環(huán)壽命將持續(xù)增長(zhǎng),其在儲(chǔ)能領(lǐng)域的占比將可能有提高。
實(shí)際上述領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景和未來(lái)的應(yīng)用規(guī)模,還是具有一定的市場(chǎng)空間?傮w來(lái)說(shuō),鈉離子電池不可能與鋰電池“一爭(zhēng)高下”,但未來(lái)仍然還是有較大的市場(chǎng)容量,依然是一個(gè)有希望的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
3.鈉離子電池仍是有比較突出的“性?xún)r(jià)比”優(yōu)勢(shì)的。僅從采用的主要原料領(lǐng)域,鈉離子電池的主要原料不涉及貴金屬,未來(lái)鈉離子電池的制造成本應(yīng)比鋰電池低。因?yàn)殁c離子電池在能量密度、循環(huán)壽命的弱點(diǎn),性?xún)r(jià)比是鈉離子電池的主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
目前鈉離子電池在主要的技術(shù)上基本都已取得突破,導(dǎo)致其成本居高不下、達(dá)不到應(yīng)用的“性?xún)r(jià)比”的原因,主要在于受到鋰電池上游鋰資源和碳酸鋰大規(guī)模降價(jià)、以及鋰電池儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能過(guò)剩的沖擊,由此也在很大程度影響了部分頭部電池企業(yè)持續(xù)研發(fā)鈉離子電池的信心,大大減緩了鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程,從而限制了鈉離子電池的規(guī)模化應(yīng)用和規(guī);a(chǎn)。目前鈉離子電池成本高企的核心原因,也正在于鈉電池包括上游材料未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。未來(lái)隨著鈉離子電池市場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模的逐步擴(kuò)大,上游材料規(guī);a(chǎn)后必然帶來(lái)材料成本的大幅下降,從而降低鈉離子電池的生產(chǎn)制造成本,實(shí)現(xiàn)鈉離子電池的“性?xún)r(jià)比”優(yōu)勢(shì)。有業(yè)界人士認(rèn)為,碳酸鋰價(jià)格下降后,鈉離子電池的預(yù)期成本優(yōu)勢(shì)仍舊存在,但需要建立在量產(chǎn)降本之后。有機(jī)構(gòu)測(cè)算,即便碳酸鋰價(jià)格跌至10萬(wàn)元/噸時(shí),規(guī);a(chǎn)后采用層狀氧化物體系的鈉電池較其仍有15%的成本優(yōu)勢(shì)。
在此情況下,原有鋰電池生產(chǎn)企業(yè)許多都放慢了鈉電池產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程,反倒是鈉電池初創(chuàng)企業(yè)加碼布局,等待鋰資源供給減少和鋰價(jià)上漲,以給鈉電池騰出一定市場(chǎng)空間。頭部電池企業(yè)及整車(chē)企業(yè),亦未放棄鈉離子電池的研發(fā)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,寧德時(shí)代、比亞迪、瑞典電池企業(yè)Northvolt等,都有布局鈉離子電池的研發(fā)與生產(chǎn)。
4.從當(dāng)前全球鋰資源供給能力與下游新能源汽車(chē)及儲(chǔ)能等應(yīng)用端的需求配比來(lái)看,這一輪鋰周期下行和低位運(yùn)行的時(shí)間可能會(huì)比較長(zhǎng)。超低價(jià)的碳酸鋰,拉動(dòng)了鋰電池成本的大幅下滑,提前達(dá)到《指導(dǎo)意見(jiàn)》0.45元/Wh的目標(biāo),但實(shí)際上這一目標(biāo)是需要鋰電池通過(guò)技術(shù)進(jìn)步達(dá)到的。在低價(jià)鋰電池的沖擊下,鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化之路會(huì)更加漫長(zhǎng)。原預(yù)判的2023年“產(chǎn)業(yè)化元年”,也許要等到2025、2026年之后。
二、當(dāng)前鈉離子電池研發(fā)應(yīng)用進(jìn)展情況
目前,鈉離子電池已逐步開(kāi)始了從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵱没瘧?yīng)用的階段,國(guó)內(nèi)外已有多家企業(yè),包括英國(guó)FARADION公司,美國(guó)Natron Energy公司,法國(guó)Tiamat公司,日本岸田化學(xué)、豐田、松下、三菱化學(xué),以及我國(guó)的中科海鈉、寧德時(shí)代、鈉創(chuàng)新能源等公司,正在進(jìn)行鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)布局。國(guó)內(nèi)在鈉離子電池產(chǎn)品研發(fā)制造、標(biāo)準(zhǔn)制定以及市場(chǎng)推廣應(yīng)用等方面的工作正在全面展開(kāi),鈉離子電池即將進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段,相關(guān)工作也走在世界前列。
(一)電池材料和電池結(jié)構(gòu)的進(jìn)步
鈉離子電池主要生產(chǎn)制備技術(shù)已基本成熟,處于量產(chǎn)的前夜。正極材料方面,目前投入研究比較多的包括層狀氧化物、聚陰離子型、普魯士藍(lán)(白)等,其中層狀氧化物正極材料的理論能量密度最高,有望率先商用;負(fù)極材料方面,現(xiàn)階段技術(shù)路線(xiàn)以硬碳為主,軟碳為輔;電解液方面,以六氟磷酸鈉電解質(zhì)為主;集流體方面,低成本鋁箔替代銅箔正在不斷推進(jìn)中;隔膜材料可沿用鋰電池隔膜體系。
1.正極材料:三種技術(shù)路線(xiàn)之爭(zhēng),層狀氧化物體系有望率先商用
當(dāng)前鈉離子電池正極材料存在三種技術(shù)路線(xiàn)之爭(zhēng),目前業(yè)內(nèi)普遍共識(shí),是層狀氧化物工藝成熟,其工藝流程與設(shè)備和鋰電三元材料相似,配套企業(yè)基本為成熟的三元正極材料廠商,能夠提供一致性好、性能穩(wěn)定的樣品和量產(chǎn)原料,是近期產(chǎn)業(yè)化首選方案。
1)層狀氧化物:層狀氧化物在能量密度、循環(huán)壽命、倍率性能、物料成本等方面在三種技術(shù)路線(xiàn)中綜合表現(xiàn)較好。鈉電池產(chǎn)業(yè)化的初衷在于降本,因此其主要替代動(dòng)力和儲(chǔ)能的性?xún)r(jià)比市場(chǎng)。鈉電層狀氧化物正極相較于磷酸鐵鋰正極材料單瓦時(shí)成本更低,小動(dòng)力及動(dòng)力性?xún)r(jià)比市場(chǎng)場(chǎng)景下,層狀氧化物路線(xiàn)依托其較磷酸鐵鋰更高的倍率、低溫性能優(yōu)勢(shì),以及更低的成本,有望形成差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。但層狀氧化物依然存在結(jié)構(gòu)相變復(fù)雜和循環(huán)壽命短等問(wèn)題,提升層狀正極材料的綜合性能仍是目前鈉離子電池的重要研究方向。中科海納、傳藝科技、孚能科技等眾多企業(yè)均布局層狀氧化物鈉離子電池。
2)普魯士藍(lán):相比而言,普魯士藍(lán)類(lèi)化合物成本低廉,有著較高的電壓和可逆容量,具有較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和倍率性能。從成本和能量密度來(lái)說(shuō),未來(lái)普魯士藍(lán)類(lèi)材料相對(duì)成熟后,性?xún)r(jià)比較高,增長(zhǎng)會(huì)加速。但存在結(jié)晶水難以去除、過(guò)渡金屬易溶解、循環(huán)壽命低等問(wèn)題。目前,寧德時(shí)代普魯士藍(lán)和層氧兩種技術(shù)路線(xiàn)都有布局。
3)聚陰離子:化合物穩(wěn)定性高,具備最長(zhǎng)的理論循環(huán)壽命,落地低速車(chē)、儲(chǔ)能等應(yīng)用前景廣闊。但這類(lèi)材料的電子電導(dǎo)較差,電池能量密度偏低,往往需要對(duì)其進(jìn)行碳包覆改性,目前生產(chǎn)成本較高。鵬輝能源主要在層氧材料,該材料更適合大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域。鈉創(chuàng)新能源、眾鈉能源為布局聚陰離子類(lèi)鈉離子電池的代表企業(yè)。
以上三種技術(shù)路線(xiàn)各有優(yōu)劣,但業(yè)內(nèi)認(rèn)為未來(lái)不同正極路線(xiàn)的鈉電池和鋰電池將會(huì)并存,且各有各的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用場(chǎng)景。短期來(lái)看,兩者相互補(bǔ)充、互通有無(wú)。
2.負(fù)極:使用無(wú)定型碳而非石墨,硬碳為主流,軟碳為輔助
鈉離子電池負(fù)極材料使用無(wú)定形軟碳、硬碳材料。硬碳比容量性能優(yōu)越,在工作電位、容量、首次庫(kù)侖效率等方面具有優(yōu)勢(shì),是目前最有競(jìng)爭(zhēng)力和應(yīng)用前景的負(fù)極材料,具備開(kāi)發(fā)高能量密度鈉電池的潛力,但由于其原料多為生物質(zhì)產(chǎn)率偏低,現(xiàn)階段其制作成本較高;此外還有儲(chǔ)鈉容量和首次庫(kù)侖效率較低等問(wèn)題。目前主要通過(guò)對(duì)硬碳的孔結(jié)構(gòu)、界面等進(jìn)行調(diào)控來(lái)解決。硬碳的前驅(qū)體來(lái)源、批次一致性及工藝適配性極待突破,是制約其產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵一環(huán)。
軟碳相對(duì)于硬碳在結(jié)構(gòu)上更為有序,故儲(chǔ)鈉比容量較低,但采用煤、瀝青等原料,其成本低。
現(xiàn)階段鈉電負(fù)極廠商技術(shù)路線(xiàn)以硬碳為主、軟碳為輔。采用硬碳路線(xiàn)的主要負(fù)極廠商較多,包括日本可樂(lè)麗、佰思格、貝特瑞、多氟多、圣泉集團(tuán)、元力股份等,采用軟碳路線(xiàn)的相對(duì)較少,主要有華鈉芯能、漢行科技等。產(chǎn)能規(guī)模方面,部分廠商已建成千噸級(jí)產(chǎn)線(xiàn),萬(wàn)噸級(jí)產(chǎn)線(xiàn)還在建設(shè)中。
3.電解液:要解決六氟磷酸鈉化學(xué)穩(wěn)定性等問(wèn)題
目前滿(mǎn)足需求的鈉離子電池電解質(zhì)主要是六氟磷酸鈉(NaPF6),但是存在化學(xué)穩(wěn)定性較差、易水解、遇痕量水生成HF會(huì)導(dǎo)致正極材料金屬溶出從而導(dǎo)致正極材料性能衰減的問(wèn)題。
4.結(jié)構(gòu)創(chuàng)新提升鈉電成組效率
由于鈉電池體積比鋰電池要大20%-30%,需要開(kāi)發(fā)鈉離子電池?zé)o模組電池包(CTP)技術(shù),并結(jié)合鈉離子電池正負(fù)極集流體均可采用鋁箔做成雙極性電池的特點(diǎn),將電池包成組效率提升到極致,避免鈉離子電池在能量密度上的相對(duì)劣勢(shì),進(jìn)一步發(fā)揮鈉離子電池的低成本優(yōu)勢(shì)。
(二)鋰價(jià)走低沖擊下,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)投資和研發(fā)仍在繼續(xù)推進(jìn)
在確定性需求和政策支持下,國(guó)內(nèi)目前已有寧德時(shí)代、比亞迪、孚能科技、億緯鋰能、蜂巢能源、欣旺達(dá)、超威集團(tuán)、星恒電源、比克電池、中科海鈉、傳藝科技、鈉創(chuàng)新能源、眾鈉能源、立方新能源、鵬輝能源、派能科技、華宇鈉電新能源等超200家企業(yè)競(jìng)逐鈉電賽道。據(jù)統(tǒng)計(jì),從2023年擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目來(lái)看,涉及鈉離子電池開(kāi)工的項(xiàng)目達(dá)到8起,投資規(guī)模超416億元,產(chǎn)能規(guī)劃超過(guò)100GWh。此外,鈉電池領(lǐng)域的投融資也在升溫。據(jù)電池網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì),截至2023年12月31日,鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)域25家企業(yè)進(jìn)行82次融資。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2023年6月,全國(guó)已投產(chǎn)鈉電池產(chǎn)能達(dá)10GWh,相較2022年年底新增8GWh。從2023年鈉電池投產(chǎn)項(xiàng)目來(lái)看,還多為一些中試線(xiàn)、測(cè)試項(xiàng)目。隨著越來(lái)越多的鈉電池項(xiàng)目逐漸建設(shè)落地,鈉電池產(chǎn)品應(yīng)用也將提速。
2024年1月4日,比亞迪徐州鈉離子電池項(xiàng)目正式落地,項(xiàng)目總投資100億元,該生產(chǎn)基地將主要生產(chǎn)鈉離子電池電芯以及PACK等相關(guān)配套產(chǎn)品,計(jì)劃年產(chǎn)能30GWh。近日,比亞迪旗下弗迪電池公司宣布,將其在乘用車(chē)領(lǐng)域的研發(fā)成果轉(zhuǎn)移到兩輪車(chē)電池的開(kāi)發(fā)中。孚能科技還透露,2024年將推出其第二代鈉電池產(chǎn)品,性能進(jìn)一步提高,成本向更低價(jià)位的碳酸鋰看齊。
1月12日消息,全球第四大汽車(chē)制造商Stellantis宣布,將投資法國(guó)鈉離子電池初創(chuàng)公司Tiamat,在法國(guó)啟動(dòng)鈉離子電池工廠建設(shè)項(xiàng)目。
1月15日,青鈉科技與立馬集團(tuán)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,立馬集團(tuán)將采購(gòu)青鈉科技生產(chǎn)的鈉離子電池用于旗下二輪車(chē)、三輪車(chē)等整車(chē)生產(chǎn),年度目標(biāo)采購(gòu)量0.5GWh。
1月28日,湖州超鈉新能源規(guī);瘍(chǔ)能鈉離子電池關(guān)鍵材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目簽約四川綿竹。項(xiàng)目總投資30億元,將在綿竹建設(shè)8萬(wàn)噸級(jí)鈉離子電池正極材料的生產(chǎn)基地。
日前,瑞典電池制造商N(yùn)orthvolt在官網(wǎng)宣布,其推出一款先進(jìn)的鈉離子電池,經(jīng)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證能量密度超過(guò)160瓦時(shí)/千克。電池是由硬碳陽(yáng)極和普魯士白陰極組成,成為第一個(gè)將普魯士白電池工業(yè)化且商業(yè)化的企業(yè)。
2024年2月1日,寧德時(shí)代公布了一項(xiàng)鈉離子電池國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng),專(zhuān)利名為“鈉離子電池電解液、二次電池、電池模塊、電池包和用電裝置”。更早之前,寧德時(shí)代推出的第一代鈉電池能量密度為160Wh/Kg,已實(shí)現(xiàn)裝車(chē),并宣布其下一代鈉電池能量密度研發(fā)目標(biāo)超200Wh/kg。2024年2月28日,寧德時(shí)代在回復(fù)投資者提問(wèn)中宣布,正在研發(fā)第二代鈉離子電池,能量密度可以提升到200Wh/kg,在成本、壽命和低溫性能等方面預(yù)計(jì)將有更好的表現(xiàn)。
國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2月6日公告了深圳新宙邦“一種鈉離子電池”專(zhuān)利;廈門(mén)廈鎢新能源“一種低溫型鈉離子電池正極材料、制備方法及電池”專(zhuān)利。
近日,力神電池宣布推出160Wh/kg圓柱鈉離子電池,該產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)﹣40℃放電容量保持率大于80%;5C快充,充電12分鐘達(dá)到80%電量,并通過(guò)GB38031-2020安全性能測(cè)試,可應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)及大規(guī)模儲(chǔ)能。
蜂巢能源去年年末發(fā)布全球首款350km+續(xù)航短刀鈉離子電池,滿(mǎn)足A00級(jí)和A0級(jí)電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)兩輪車(chē)等市場(chǎng)當(dāng)前需求。
2023年,湖鈉能源鈉離子電池及系統(tǒng)項(xiàng)目、眾鈉能源廣德尋鈉鈉離子電池制造基地項(xiàng)目、東馳新能源年產(chǎn)20GWh新型鈉離子電池項(xiàng)目、青鈉新能源10GWh鈉離子電池項(xiàng)目等鈉電池項(xiàng)目迎來(lái)大批量開(kāi)工,且投資額大多為數(shù)十億/上百億,鈉電池已逐漸成為電池行業(yè)又一大項(xiàng)目投資路線(xiàn)。
(三)當(dāng)前鈉離子電池應(yīng)用領(lǐng)域及未來(lái)需求預(yù)測(cè)
預(yù)計(jì)鈉離子電池規(guī);慨a(chǎn)與大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用尚需時(shí)日,與鋰離子電池的應(yīng)用競(jìng)爭(zhēng)格局短期內(nèi)不會(huì)有明顯變化。隨著技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)鏈布局完善,鈉離子電池正逐步開(kāi)始得到推廣和應(yīng)用。主要的應(yīng)有領(lǐng)域有:
一是在兩輪車(chē)、低速電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域,憑借較鉛酸和鋰電更高的性?xún)r(jià)比率先快速替代鉛酸電池的市場(chǎng);二是儲(chǔ)能領(lǐng)域,憑借安全和耐低溫的優(yōu)勢(shì),率先應(yīng)用在對(duì)于能量密度和循環(huán)壽命要求較低、對(duì)價(jià)格敏感性較高的用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能、通信基站和數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)船舶等領(lǐng)域;三是乘用車(chē)領(lǐng)域,通過(guò)鈉鋰混搭技術(shù)有望覆蓋65%純電乘用車(chē)市場(chǎng)。
首先是替代兩輪電動(dòng)車(chē)鉛酸電池的市場(chǎng)。低速電動(dòng)車(chē)一般是指速度低于70km/h的純電動(dòng)車(chē),主要涵蓋電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)三輪車(chē)、四輪低速電動(dòng)車(chē)(A00級(jí))等。據(jù) GGII 的數(shù)據(jù),現(xiàn)階段兩輪電動(dòng)車(chē)鉛酸電池占據(jù)了約70%的市場(chǎng)份額。鉛酸電池能量密度、使用壽命、各方面提升及成本下降空間已非常有限,而且由于鉛酸電池中含有重金屬鉛,近年來(lái)面臨著嚴(yán)格的環(huán)保壓力;诮 5 年的兩輪電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量數(shù)據(jù),到2025年鈉離子電池的滲透率按20%,則兩輪電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域?qū)︹c離子電池的需求量有望達(dá)到 13GWh。
第二是A0級(jí)和A00級(jí)小微型電動(dòng)汽車(chē)部分取代鋰電池的市場(chǎng)。由于鈉離子電池的較低能量密度,只能率先應(yīng)用于低速電動(dòng)車(chē)以及部分低續(xù)航乘用車(chē)領(lǐng)域。A00級(jí)和A0級(jí)小微車(chē)型對(duì)價(jià)格更敏感,對(duì)電池性能要求不高,具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)的鈉離子電池有望在此類(lèi)車(chē)型中部分取代鋰離子電池的市場(chǎng)份額。A00級(jí)電動(dòng)車(chē)特有的便捷的代步功能,所承載的功能和場(chǎng)景是主流電動(dòng)汽車(chē)所不具備的,但市場(chǎng)仍不容小覷,假設(shè)到2025年A00 級(jí)和A0級(jí)電動(dòng)汽車(chē)的年銷(xiāo)量達(dá)到300萬(wàn)輛,鈉離子電池的市場(chǎng)滲透率達(dá)到5%,則A0級(jí)和A00級(jí)電動(dòng)汽車(chē)對(duì)鈉離子電池的需求量有望達(dá)到3.75GWh。
第三是在戶(hù)用和工商儲(chǔ)能領(lǐng)域,將成為鋰電池的重要補(bǔ)充。目前進(jìn)入儲(chǔ)能應(yīng)用的二次電池技術(shù)主要有鉛酸電池、高溫鈉電池、全釩液流電池和鋰離子電池等,然而上述電池技術(shù)都有各自的局限。鉛酸電池能量密度很低而且存在環(huán)保壓力;全釩液流電池初始投資成本偏高且占用體積較大;鋰離子電池受鋰資源的限制未來(lái)難以同時(shí)支撐電動(dòng)汽車(chē)和規(guī)模儲(chǔ)能的發(fā)展。據(jù)中科海鈉、鈉創(chuàng)新能源等公開(kāi)的鈉離子電池性能參數(shù),現(xiàn)階段電芯循環(huán)壽命均可達(dá)4500周以上,初步滿(mǎn)足電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行十年以上的要求。預(yù)計(jì)在國(guó)內(nèi)各省規(guī)劃的超過(guò)60GW新型儲(chǔ)能中,鈉離子電池按10%的滲透率為,裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到 6GW/18GWh。目前,日本的儲(chǔ)能領(lǐng)域已有屬于高溫鈉離子電池的鈉硫電池的實(shí)際應(yīng)用;室溫鈉離子方面,中科海鈉已有儲(chǔ)能用鈉離子電池。
以上,預(yù)計(jì)到2025年,鈉離子電池市場(chǎng)應(yīng)用總規(guī)模,可達(dá)35GWh左右。
據(jù)研究機(jī)構(gòu)EVTank預(yù)測(cè),2023年年底,全行業(yè)將形成13.5GWh的鈉離子電池專(zhuān)用量產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能;到2030年,鈉離子電池的實(shí)際出貨量或?qū)⑦_(dá)347GWh。照此推算,2024年至2030年期間,鈉電池出貨量復(fù)合增長(zhǎng)將達(dá)到58.1%。近日,韓國(guó)市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)SNE Research發(fā)布報(bào)告預(yù)測(cè),中國(guó)鈉離子電池將于2025年正式投入量產(chǎn),主要用于兩輪車(chē)、小型電動(dòng)車(chē)和儲(chǔ)能領(lǐng)域等。預(yù)計(jì)到2035年,鈉離子電池價(jià)格將比磷酸鐵鋰電池價(jià)格低11%至24%,市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)每年142億美元。有機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì),到2026年,全球鈉電池需求將達(dá)116GWh。其中,儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用占比最高,達(dá)71.2%。到2030年,全球?qū)︹c電池的需求將進(jìn)一步增長(zhǎng)至526GWh。
2023年2月,中科海鈉與思皓新能源聯(lián)合發(fā)布首臺(tái)鈉離子電池試驗(yàn)車(chē);同年3月雅迪發(fā)布搭載鈉電池的兩輪車(chē);4月寧德時(shí)代宣布鈉離子電池將首發(fā)落地奇瑞車(chē)型。
2023年12月,全球首款搭載鈉離子電池的A00級(jí)微型電動(dòng)車(chē)江淮釔正式下線(xiàn),新車(chē)已于2024年1月5日開(kāi)啟批量交付,搭載中科海鈉鈉離子圓柱電芯。
2023年12月,江鈴集團(tuán)與孚能科技合作推出的首款鈉離子電池純電A00級(jí)車(chē)型江鈴易至EV3(青春版)正式下線(xiàn)。
在江淮和江鈴之外,奇瑞、比亞迪等電動(dòng)四輪車(chē)企和淮海等電動(dòng)三輪車(chē)企都有清晰的鈉離子電池上車(chē)計(jì)劃,或者已經(jīng)向中機(jī)車(chē)輛技術(shù)服務(wù)中心申報(bào)了相關(guān)車(chē)型;雅迪、臺(tái)鈴、新日等電動(dòng)兩輪車(chē)企則推出了搭載鈉離子電池的車(chē)型。目前,寧德時(shí)代、中科海納、孚能科技鈉離子電池配套的車(chē)輛都已正式進(jìn)入公告,預(yù)計(jì)將在2025年正式量產(chǎn)上車(chē)。中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所研發(fā)的60伏特鈉離子電池組順利完成在電動(dòng)兩輪車(chē)的裝車(chē)示范。
目前,比亞迪150Ah刀片鈉電芯已經(jīng)通過(guò)中試,可進(jìn)行規(guī);纳a(chǎn),20MWh的鈉電魔方儲(chǔ)能系統(tǒng)在其南寧工業(yè)園正在試用。
三、鈉離子電池產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)發(fā)展格局情況
(一)上游電池關(guān)鍵材料成為鈉離子電池技術(shù)投資重點(diǎn)賽道,產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)好發(fā)展快
從鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈投資重點(diǎn)分析,59%的被投項(xiàng)目專(zhuān)注于上游鈉離子電池正負(fù)極材料、電解液等關(guān)鍵材料;24%的被投項(xiàng)目專(zhuān)注于中游鈉離子電池研發(fā)與生產(chǎn);14%的被投項(xiàng)目專(zhuān)注于鈉離子電池解決方案。
整體行業(yè)格局來(lái)看,由于鈉離子電池材料結(jié)構(gòu)與鋰電池類(lèi)似,傳統(tǒng)鋰電材料龍頭具備先發(fā)優(yōu)勢(shì),相對(duì)于其他新型儲(chǔ)能技術(shù)需要更多的技術(shù)研發(fā)和資金投入實(shí)施新布局,鈉離子電池上游材料端產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)較好,發(fā)展較快。
鈉離子電池正極材料三種技術(shù)路線(xiàn)各有優(yōu)劣,預(yù)計(jì)維持多種路線(xiàn)并存的格局,并匹配不同場(chǎng)景下的需求。層狀氧化物成熟度相對(duì)較高,且綜合性能優(yōu)異,該路線(xiàn)廠商主要有容百科技、振華新材、當(dāng)升科技、億緯鋰能等。海外企業(yè)中Faradian采用鎳基層狀氧化物方案。普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料主打成本優(yōu)勢(shì),代表企業(yè)有百合花、七彩化學(xué)/美聯(lián)新材、漢行科技等。聚陰離子材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、循環(huán)壽命長(zhǎng),但是成本高、能量密度表現(xiàn)較差。眾鈉能源采用低成本的硫酸鐵鈉作為解決方案,鈉創(chuàng)新能源在積極研發(fā)磷酸釩鈉、磷酸錳釩鈉等材料體系。海外企業(yè)中,法國(guó)Naiades和Tiamat均采用了氟磷酸釩鈉作為正極材料。
目前多數(shù)負(fù)極廠積極布局硬碳路線(xiàn)。傳統(tǒng)鋰電負(fù)極公司如杉杉股份、貝特瑞、翔豐華、中科電氣等公司均有硬碳材料負(fù)極的技術(shù)布局,其中杉杉股份的進(jìn)展相對(duì)較快,其鈉電負(fù)極材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量銷(xiāo)售。非上市公司成都佰思格、珈鈉能源等,已開(kāi)發(fā)迭代多款負(fù)極產(chǎn)品,佰思格計(jì)劃把產(chǎn)能擴(kuò)大到1萬(wàn)噸左右,到2025年會(huì)進(jìn)一步把產(chǎn)能擴(kuò)大到5萬(wàn)噸,產(chǎn)業(yè)化布局較為積極。
華陽(yáng)股份與中科海納綁定,采用軟碳路線(xiàn),通過(guò)無(wú)煙煤實(shí)現(xiàn)軟碳生產(chǎn)。圣泉股份酚醛樹(shù)脂產(chǎn)能行業(yè)領(lǐng)先,成本優(yōu)勢(shì)顯著;元力股份借助活性炭工藝經(jīng)驗(yàn)有望進(jìn)入負(fù)極行業(yè)。
集流體環(huán)節(jié)主要廠商包括鼎勝新材和萬(wàn)順新材等;電解液頭部廠商包括天賜材料、多氟多、江蘇國(guó)泰、永太科技等;隔膜環(huán)節(jié)主要廠商有恩捷股份、星源材質(zhì)和中材科技等。
(二)鋰電龍頭和鈉電新勢(shì)力競(jìng)逐鈉離子電池制造
目前全球已有近30家企業(yè)布局鈉離子電池,產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用涉及儲(chǔ)能、電動(dòng)車(chē)多領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)主要分為兩類(lèi)企業(yè)具備較高關(guān)注價(jià)值:
一類(lèi)是參與拓展布局鈉離子電池的鋰電池龍頭企業(yè),如寧德時(shí)代、比亞迪、鵬輝能源、孚能科技、興旺達(dá)等,這類(lèi)企業(yè)在布局和鋰電池相近的鈉離子電池方面,由于鈉電原理與結(jié)構(gòu)與鋰電類(lèi)似,鋰電龍頭具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
另一類(lèi)是從“0”到“1”鈉離子電池領(lǐng)域的創(chuàng)新型企業(yè)(鈉電新勢(shì)力),但布局時(shí)間較早并且和一些科研院所合作,擁有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的創(chuàng)新型企業(yè),如2017年成立,依托中科院物理所的技術(shù)支撐,是國(guó)內(nèi)首家鈉離子電池企業(yè)的中科海鈉,華陽(yáng)股份持股該公司;創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)來(lái)自上海交通大學(xué)的鈉創(chuàng)新能源則與維科技術(shù)合作;以及2022年起全面轉(zhuǎn)型鈉離子電池的筆記本電腦輸入設(shè)備龍頭傳藝科技。漢行科技、眾鈉能源、星空鈉電、傳藝科技等。新勢(shì)力企業(yè)現(xiàn)在的方向還是以材料為主,目前國(guó)內(nèi)企業(yè)主要集中在小規(guī)模生產(chǎn)制造。
據(jù)公開(kāi)信息,目前共有兩批25家企業(yè)鈉離子電池通過(guò)測(cè)評(píng)(國(guó)家綠色電池質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心、綠色電池評(píng)價(jià)分析工業(yè)和信息化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)評(píng))。2023年7月14日公布的全國(guó)首批17家合格鈉離子電池包括:中科海鈉、漢行科技、湖南德賽電池、華陽(yáng)新材、派能電池、大連化物所、湖南立方、海四達(dá)、弗迪電池、鵬輝、嘉盛、海基、盤(pán)古鈉祥、星恒、昆宇電源、傳藝鈉電、蜂巢。2023年9月11日公布第二批8家合格企業(yè):維科技術(shù)、國(guó)鈉能源、珠海冠宇、深圳珈鈉、深圳拓邦鋰電池、東莞市創(chuàng)明電池、江蘇浩鈉新能源、湖南鈉能時(shí)代。其中,原傳統(tǒng)鋰電池企業(yè)僅有6家(不包含寧德時(shí)代、比亞迪);其余均為新進(jìn)入電池生產(chǎn)制造的“鈉電新勢(shì)力”企業(yè)。
根據(jù)上述情況,2023年以來(lái)在鈉離子電池領(lǐng)域加速布局的企業(yè),大部分為近幾年新進(jìn)入電池領(lǐng)域的鈉電“新勢(shì)力”企業(yè)。從電池產(chǎn)能布局看,根據(jù)桫欏鈉電統(tǒng)計(jì)的2023年45個(gè)鈉電池相關(guān)項(xiàng)目,25個(gè)項(xiàng)目為電池生產(chǎn)制造項(xiàng)目,約為55.5%,其余為正負(fù)極等鈉電材料項(xiàng)目;13個(gè)項(xiàng)目電池產(chǎn)能布局在10GWh以下,20GWh及以上項(xiàng)目有4個(gè),其中淮海控股集團(tuán)與弗迪電池簽約百億鈉離子電池項(xiàng)目,該項(xiàng)目計(jì)劃總投資100億元、年產(chǎn)能30GWh,將打造全球最大的微型車(chē)鈉電系統(tǒng)配套商。材料領(lǐng)域,也大都是新進(jìn)入企業(yè)布局,老電池材料企業(yè)中,容百科技規(guī)劃在仙桃市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)新建年產(chǎn)10萬(wàn)噸磷酸錳鐵鋰和5萬(wàn)噸鈉電正極材料產(chǎn)能;美聯(lián)新材投建年產(chǎn)6萬(wàn)噸電池級(jí)普魯士藍(lán)(白)項(xiàng)目。說(shuō)明也有部分老牌鋰電池及材料企業(yè),在看好鈉離子電池的未來(lái)與前途。
與此形成鮮明對(duì)照的,是老電池企業(yè)近期行動(dòng)相對(duì)較遲緩。尤其2023年下半年至今在碳酸鋰材料降價(jià)潮沖擊下,大部分原在鈉離子電池領(lǐng)域布局的企業(yè),明顯減緩了鈉電池產(chǎn)業(yè)化的步伐;但比亞迪大規(guī)模產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)仍很堅(jiān)定,寧德時(shí)代持續(xù)推進(jìn)鈉電池的迭代研發(fā),其他部分電池企業(yè)也在布局產(chǎn)能(2024年1月4日,比亞迪徐州30GWh鈉離子電池項(xiàng)目正式落地,項(xiàng)目總投資100億元。旗下弗迪電池公司宣布,將其在乘用車(chē)領(lǐng)域的研發(fā)成果轉(zhuǎn)移到兩輪車(chē)電池的開(kāi)發(fā)中,2024年將推出其第二代鈉電池產(chǎn)品。據(jù)悉,比亞迪海鷗車(chē)型將于2023年第二季度上市,將推出鈉電池和鋰電池兩種版本,續(xù)航300公里—400公里。如果順利上市,比亞迪有可能成為全球第一個(gè)將鈉離子電池裝上汽車(chē)的公司。2024年2月1日,寧德時(shí)代公布了一項(xiàng)鈉離子電池國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng);寧德時(shí)代第一代鈉電池已實(shí)現(xiàn)裝車(chē),近期宣布正在研發(fā)第二代鈉離子電池,能量密度可以提升到200Wh/kg。此外,派能科技、海四達(dá)、易事特、興儲(chǔ)世紀(jì)也已開(kāi)展鈉離子電池產(chǎn)線(xiàn)建設(shè))。
上述這些情況說(shuō)明:
1.鈉離子電池仍有未來(lái),仍是需要高度重視的一條新賽道。主要的因素包括:
一是我國(guó)儲(chǔ)能(含新能源汽車(chē))要找到一條自主安全可控的道路;儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)(包括鋰電、鈉電等)也要為自己找到一條自主可控的道路(避免國(guó)際動(dòng)蕩或鋰資源國(guó)際供給大幅波動(dòng)對(duì)整個(gè)新能源電池產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生大的震蕩);同樣電池企業(yè)也需要為自己找一條自主可控的道路,來(lái)應(yīng)對(duì)上游原材料供給大起大落波動(dòng)給企業(yè)穩(wěn)定經(jīng)營(yíng)和可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)的巨大影響和干擾。我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)近幾年“過(guò)山車(chē)”般的潮起潮落,核心根源在于上游鋰資源海外供給,70%以上的對(duì)外依存度,始終是一個(gè)巨大的威脅。不僅電池企業(yè)受沖擊,上游鋰礦和鋰鹽生產(chǎn)企業(yè)、正極材料企業(yè)等,同樣受到很大影響。近期號(hào)稱(chēng)“亞洲鋰都”的江西宜春,與鋰有關(guān)的企業(yè)都大面積停產(chǎn)。
二是現(xiàn)有鈉電領(lǐng)先企業(yè)的技術(shù)水平下,通過(guò)鈉離子電池的規(guī);a(chǎn),已基本能夠達(dá)到成本略?xún)?yōu)于鋰電池的目標(biāo);通過(guò)持續(xù)的技術(shù)及工程化應(yīng)用能力提升,未來(lái)2-3年時(shí)間,鈉離子電池全面提升其成本和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力、形成自身一定的“性?xún)r(jià)比”優(yōu)勢(shì)是可預(yù)期的。
2.近期鈉電池領(lǐng)域“新老兩派”的不同表現(xiàn),有其自身邏輯:
一是新勢(shì)力“遇難而上”逆周期發(fā)力。一方面是沒(méi)有“退路可言”,堅(jiān)信會(huì)打出一片新天地,但其行動(dòng)可能也帶有一定“賭未來(lái)”的成分,先行把產(chǎn)能布局搞起來(lái),較大規(guī)模投入產(chǎn)線(xiàn)建設(shè),等待市場(chǎng)打開(kāi)的那一天迎來(lái)自己的生機(jī);另一方面也期望通過(guò)自身力量,推動(dòng)鈉電池的規(guī)模生產(chǎn)和市場(chǎng)的規(guī)模應(yīng)用,來(lái)打破“降本——規(guī)模應(yīng)用——規(guī)模生產(chǎn)——降本”的市場(chǎng)與產(chǎn)業(yè)“死結(jié)”,積極尋求下游應(yīng)用端用戶(hù)的市場(chǎng)合作,包括向小動(dòng)力電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)工具、儲(chǔ)能等下游用戶(hù)提供產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),或與下游能源企業(yè)、地方政府共建鈉離子儲(chǔ)能示范項(xiàng)目等,期望逐步通過(guò)產(chǎn)品應(yīng)用的規(guī);嵘齺(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的規(guī);,而達(dá)到規(guī)模化生產(chǎn)攤薄和降低產(chǎn)品成本的目的。
而這一過(guò)程,如果僅憑市場(chǎng)的力量在當(dāng)前碳酸鋰價(jià)格持續(xù)走低的情況下,恐需較長(zhǎng)時(shí)間。但目前至少有三種力量在推進(jìn)加快:第一是國(guó)家層面的引導(dǎo)和鼓勵(lì),如工信部、科技部、能源局等部委均對(duì)鈉離子電池的技術(shù)進(jìn)步給予支持;第二是地方層面,從培育和發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)角度給出項(xiàng)目和市場(chǎng)支持;第三是企業(yè)自身持續(xù)在創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品,優(yōu)化提升生產(chǎn)制造的工程化能力,不斷降低產(chǎn)品制造成本。此外,“鋰賤傷礦”,市場(chǎng)供求關(guān)系決定的碳酸鋰價(jià)格,未來(lái)可能還是會(huì)回歸到15萬(wàn)元/噸左右的正常區(qū)間。目前,澳洲和南美鋰資源國(guó)家已通過(guò)“限產(chǎn)保價(jià)”措施,在限制鋰礦開(kāi)采和鋰精礦的供應(yīng),鋰資源的“鋰佩克”國(guó)際組織大概率也會(huì)形成。據(jù)多家頭部鈉電池企業(yè)數(shù)據(jù),在這一區(qū)間鈉離子電池規(guī)模化生產(chǎn)后,可逐步顯現(xiàn)其產(chǎn)品“性?xún)r(jià)比”的優(yōu)勢(shì)。因此,業(yè)內(nèi)有判斷,鈉離子電池規(guī);a(chǎn)的時(shí)間,大體在2026年前后,值得“新勢(shì)力”們期待。
二是老勢(shì)力等待觀望行動(dòng)遲緩。一方面是在等待時(shí)機(jī)、選擇時(shí)機(jī)發(fā)力。鋰價(jià)下行和走低沖擊下,現(xiàn)有鈉離子電池成本優(yōu)勢(shì)盡失,擴(kuò)建產(chǎn)能短時(shí)期內(nèi)會(huì)為企業(yè)背上沉重的資金包袱,因此大都在等待鋰價(jià)反彈鋰資源價(jià)格走勢(shì)確定以后再發(fā)力。另一方面,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程被延遲,也為老牌電池企業(yè)在產(chǎn)品技術(shù)端(包括電池和材料)持續(xù)優(yōu)化給出更多時(shí)間。寧德時(shí)代、比亞迪將推出第二代鈉電池,性能將接近鋰電池;其他老電池企業(yè)實(shí)際也沒(méi)閑著,很多也在持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)品的研發(fā)迭代。
在鈉離子電池“量產(chǎn)前夜”,老勢(shì)力企業(yè)主要有三種表現(xiàn):
第一是持續(xù)研發(fā)、引而不發(fā)。如寧德時(shí)代、比亞迪等在研發(fā)性能與鋰電池比肩的第二代鈉電池,但在產(chǎn)能上無(wú)動(dòng)作,或許計(jì)劃屆時(shí)改造現(xiàn)有鋰電產(chǎn)線(xiàn)投入鈉離子電池生產(chǎn)。寧德時(shí)代等一線(xiàn)鋰電企業(yè)有實(shí)力和能力做長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略布局。
第二是持續(xù)觀望、伺機(jī)而動(dòng)。如鵬輝能源、億緯鋰能、蜂巢、欣旺達(dá)等二線(xiàn)鋰電池企業(yè),既無(wú)研發(fā)動(dòng)靜,亦無(wú)產(chǎn)能布局動(dòng)作。估計(jì)更多企業(yè)是在等待時(shí)機(jī)再出擊。一方面是目前他們要應(yīng)對(duì)鋰電價(jià)格內(nèi)卷多搶訂單渡過(guò)眼前危機(jī)而“無(wú)暇顧鈉”;另一方面在鈉電池產(chǎn)品方面已有較成熟技術(shù),改造現(xiàn)有產(chǎn)線(xiàn)即可投入新賽道。
第三種積極參與鈉電池布局的老電池或老儲(chǔ)能企業(yè),在過(guò)往未抓住鋰電儲(chǔ)能大發(fā)展機(jī)遇,期望搶抓鈉電池風(fēng)口好乘勢(shì)而上。如海四達(dá)、興儲(chǔ)世紀(jì)等企業(yè),轉(zhuǎn)型進(jìn)入鈉離子電池領(lǐng)域。
此外,比亞迪大規(guī)模布局電池生產(chǎn)制造,是由其車(chē)企主要性質(zhì)決定的,自己生產(chǎn)電池給自己用,率先在鈉電池新能源汽車(chē)領(lǐng)域蹚出一條路子,在下一輪電車(chē)價(jià)格戰(zhàn)中增添底氣和實(shí)力。
(責(zé)任編輯:子蕊)