宁德时代换挡,钠电池“接力”锂电池?

宁德时代换挡,钠电池“接力”锂电池?

宁德时代以一己之力将钠电池推上了台前,钠电池量产被提上日程,钠离子电池产业化将进一步加速。

去年7月,宁德时代在发布会上宣布,其开发的第一代钠离子电池,电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg,为目前全球最高水平,略低于磷酸铁锂电池,而其下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg。

宁德时代生产钠电池的消息“一石掀起千层浪”。要知道钠离子电池技术瓶颈难攻破,研究速度远远落后于其 “孪生兄弟”锂电池,也正因钠电池技术成熟度低于锂电池技术成熟度,过去的十几年锂电池一直是主流的储能电池,而钠离子电池则处于边缘化地带。

钠电池量产的消息持续火热,并充分体现于资本市场。据格隆汇数据,9月底以来,A股钠离子电池概念持续火热,多只个股接连涨停。10月18日,概念股再度走强,维科技术涨近9%领涨,传艺科技涨逾7%,美联新材涨6.62%。

究其原因,新能源汽车大行其道,可锂电池价格逐年倍增,新能源汽车中下游厂商不堪重负哀声道怨,“平替”的钠电池自然被追捧。更重要的是,现在恰逢我国紧锣密鼓地推进“碳中和、碳达峰”,钠电池的开发与利用被高度重视。

宁德时代换挡,钠电池“接力”锂电池?

配图来自Canva可画

储能需求大热

近年来,绿色发展成为全球共识,世界上多个国家和区域组织大力发展清洁能源,我国也是加码清洁能源队列里的一员。在我国“碳达峰、碳中和”的宏伟目标下,国内新能源产业快速发展,储能的重要性持续提升。

储能产业上游是原材料、中游是储能系统、下游是用电侧,储能系统又包括电池组、PCS、BMS等等,其中储能电池在系统成本结构中占比达60%,占据了价值链的主要部分。可以说,储能电池(钠电池、锂电池等)是储能系统的“心脏”,其重要性不言而喻。

储能行业下游需求旺盛是带动储能电池发展的基本动力,诸多利好政策是驱动储能电池走向量产的最根本动力,储能相关企业数量增加则是推动储能电池规模扩大的直接动力。

据GGII数据,预计2022年国内储能电池有望继续保持高速增长态势,保守估计年出货量有望突破90GWh,同比增长88%,储能电池市场仍有极大的发展空间。此外,2017年9月以前成立的储能相关企业数量不到1万家,而过去一年(2021.9-2022.9)新成立的储能相关企业数量已超3万家。

多重利好因素叠加,储能成为电池企业争相布局的新蓝海,也是资本眼中的“香饽饽”,然而储能市场需求过大,锂电池市场很快出现了供应不足的状态。

一方面,电池产业链下游市场锂电池需求持续旺盛,特别是对锂电池依赖度极高的新能源汽车市场。另一方面,市场原料紧缺,市场供应紧张的局面难缓解。此外,疫情反复交通运输受阻导致供货运输延迟,也十分影响市场情绪。

根据美国地质调查局数据,截止2021年,全球的探明的锂资源储量约为4.7亿LCE(碳酸锂当量),而中国仅占6%。而和与锂资源相比钠资源的储量非常丰富,地壳丰度为 2.64%,是锂资源的 440倍。

总而言之,储能市场前景广阔但锂电池市场供需不平衡矛盾凸显,碳酸锂价格大幅上涨,苦了高度依赖的动力电池的新能源车企。

车企苦于锂电池涨价

这一年多来,能源市场最热门的话题莫过于碳酸锂价格大幅上涨。

据上海钢联数据显示,10月20日,部分锂电材料报价上涨,电池级碳酸锂涨1000元/吨,均价报54.05万元/吨,工业级碳酸锂涨1500元/吨,均价报52.65万元/吨,续创历史新高。而氢氧化锂涨1500-2000元/吨;镍豆涨2500元/吨。

作为制造动力电池的重要原材料,碳酸锂价格持续上涨引发了新能源市场的“蝴蝶效应”,有人欢喜有人愁。

在上游,碳酸锂需求爆棚原材料厂商赚的盆满钵盘;在中游,电池制造商苦于原材料价格上涨带来的成本压力,锂电池涨价被提上日程;在下游,锂电池价格高涨,新能源车企生产成本攀升,运营压力骤增。

以蔚来汽车为例,2022年二季度,蔚来汽车营收达102.9亿元,同比增长21.8%。然而,蔚来汽车净亏损达到了27.575亿元,同比扩大369.6%,环比扩大54.7%。蔚来方面解释道:疫情冲击、原材料和芯片价格上涨,导致成本增加。

上游涨价中下游跟着涨价,锂原材料涨价最终还是由消费者买了单。

据界面新闻不完全统计,已有28家汽车公司宣布上调新能源汽车价格,过半数公司最高涨价达万元,并且多次宣布涨价。其中不乏特斯拉、威马、小鹏、理想、零跑、比亚迪等行业巨头和知名的造车新势力。

可以预计,短期内锂电池“供不应求”的情况还将持续,碳酸锂价格也将延续上涨态势。

面对能源稀缺导致的价格居高不下的锂电池供应市场,以宁德时代为代表的中下游玩家开始实施应对措施。一是向产业链上游延伸,以争夺更大的供应话语权;二是相对应的涨价,缓解成本压力;三是寻求安全、量大、价格低的新能源电池。

锂供需矛盾突出导致锂材料价格暴涨,中下游玩家运营压力增大,寻找新渠道成为玩家发展共识。在此背景下,钠离子电池映入动力电池厂商眼帘,围绕钠电池的研究和产业化进一步加速。

“宁王”携钠电池登场

众所周知,钠电池是一种以钠离子为电荷载体的电池,成本低、安全性高、钠资源丰富,而且其制造环节也与锂离子电池相通,因此被当成锂电池的“孪生兄弟”,作为锂电池的有效补充。

前文提到,钠电池研发速度比锂电池研发速度慢,且锂离子在凭借安全性、循环寿命等方面有较大的优势,自然而然成为是大多数储能系提供的选择。今时不同往日,疫情加剧了锂电池供需不平衡的状态,且锂原材料稀缺瓶颈难以解决,钠离子也就顺势“登台”了。

在储能电池领域,宁德时代是不折不扣的先行者,早在多年前就开始低调布局钠电池业务,而今“宁王”携钠电池走上台前,除了外界环境驱使还有内部动力支撑。

在技术方面,宁德时代全面推进钠离子、M3P、凝聚态等多种电池技术布局,技术水平已达全球前列,为钠离子量产打造坚实的技术底座。此前,钠电池由于能量密度低和寿命短钠电池一直没有得到广泛应用,在宁德时代孜孜不倦的努力下,钠离子电池最棘手的技术瓶颈逐渐被攻克,使用价值接近锂电池。

据了解,宁德时代专利涉及正负极活性物质,正负极极片,电池模块等方面,现有钠离子电池技术相关专利 20 余项。此外,宁德时代第一代钠离子电池电芯单体能量密度160Wh/kg,第二代离子电池电芯单体能量密度将突破200Wh/kg。

在应用方面,作为全球首屈一指的动力电池厂商,宁德时代与上汽集团、一汽集团、东风汽车等多个新能源车企均有合作关系,动力电池装机量排全球前列,如若钠电池技术足够成熟,宁德时代钠电池量产后也可广泛应用于储能赛道以及搭载到电动汽车上,规模可观。

据 SNE 数据显示,1-8 月份,宁德时代全球累计装机量达 102.2 GWh,已超过2021年全年装机量总和,全球市占率为35.5%,较去年同期增长5.9个百分点。

在产能方面,钠电池制作工艺和锂电池制作工艺相近,宁德时代可快速完成动力电池产线切换,规模化生产钠电池。目前,宁德时代在全球共有包括福建宁德、青海西宁、江苏溧阳、四川宜宾、广东肇庆和埃尔福特六大生产基地。

积极布局钠电池市场的不只宁德时代,钠电负极原材料企业、钠电初创企业、传统锂电负极企业和各大行业跨界公司均在加码钠离子电池的研发,试图在红利期占领更大的市场份额,行业随之进入快速发展期。

中科海钠与三峡能源携手合建全球首条钠离子电池生产线;欣旺达计划尽快实现公司钠离子电池的大规模生产及应用;鹏辉能源储能电芯GSP71173204F-280Ah获得 UL9540A国际认证;派能科技第一代钠离子电池产品已发布并完成小试,传艺科技预计一期2GWh的钠离子电池项目将于2023年投产……

毫无疑问,在宁德时代的领导下,钠电池量产和大规模应用已近在咫尺,而随着钠电池上下游产业链的进一步完善,传说中的钠电池的“量产元年”或将加速到来。

锂、钠之争进入深水区

虽然钠电池量产热度只增不减,但钠离子电池上下游产业链尚未完善,锂离子电池仍主流的装机电池,未来随着钠离子电池成功规模化量产,锂、钠之争也将进入深水区。

一方面,钠电池和锂电池均适用于动力和储能两个领域,两者将围绕应用场景展开竞争。不过锂电池能量密度高于钠电池能量密度,因而市场更倾向于将钠电池用于部分储能和低速两轮车和低速电动车领域,锂电池在新能源汽车领域的地位依旧稳定。

据了解,钠电池的平均能量密度在90-150Wh/Kg,相比锂电池的250Wh/Kg,能量密度偏小。按照12Kwh续航100公里,如果单车续航700公里,则需约100Kwh的电池容量。如果按照锂电池250Wh/Kg能量密度计算,则锂电池的重量为400公斤。如果按照钠电池150Wh/Kg计算,那么重量会增加至约650公斤,不符合汽车轻量化的要求。

另一方面,下游厂商运营成本压力变大,钠电池性价比优势凸显,锂电池的“独一性”将被打破。财通证券研报显示,储能领域对钠离子电池的需求规模将从2021年的零GWh增长到2025年的48.74GWh。在2025年,超过66%的钠离子电池将用于储能领域。

锂电池、钠电池各有各的优势,谈钠电池取代锂电池为时过早。因为按照市场常规定律,钠离子电池走向规模化量产和应用之际,必然会出现诸多问题,如:用户使用习惯难改变、市场接受度低,而这些问题需要长时间去化解。

综上所述,钠电池技术的逐渐成熟和完善以及产业化进程加快,或许能改善储能领域电池供不应求问题,但并不能完全取代锂电池,新能源市场未来很长一段时间都将呈现出钠离子电池与锂离子电池共同发展的局面,以宁德时代为代表的的动力电池厂商也将开启新一轮“钠电”之争。

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