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锂电池成本之痛

 

       随着新能源汽车市场的火爆，动力电池需求大增，在动力电池技术路线上锂离子电池“独霸天下”。下游需求的激增，也带来了锂电产业上游原材料价格持续走高。近年来，“锂大爷”、“钴奶奶”等外号的出现，就是上游原材料价格暴涨的反映。

 

       以锂电正极原材料碳酸锂为例，9月份，碳酸锂价格突破50万/吨关口。据统计，2020年9月30日，电池级碳酸锂现货价格是4万元/吨。两年之后，这一价格已经飙升至50万元/吨以上，涨幅超十多倍。

电池级碳酸锂价格走势

（资料来源：USGS，百川盈孚，东吴证券研究所）

 

       原材料价格大涨，为产业链上游矿产企业带来了超高的业绩，但也造成了中下游电池企业和整车企业盈利承压，电池制造商和新能源车企利润率下降。2022年3月起，近20家新能源汽车厂商先后发布提价通知以应对成本增长压力。

 

       锂资源供给紧张，在一定程度上制约了锂电行业的发展，寻找锂电替代技术，成为一种迫切需求。在锂电成本焦虑之下，钠离子电池备受关注，被称为万年“备胎”的钠离子电池有可能迎来它的“第二春”。据有关机构分析，目前国内钠离子电池厂商产业化进程推进较快，多于2022-2023年实现量产。预计今年年底钠电池技术和材料体系有望基本定型，2023年将成为钠电产业化元年，实现小批量出货，2024年将实现大批量量产。

 

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钠离子电池理论上具备成本优势

 

       钠离子电池最早在20世纪80年代被提出，其工作原理与锂离子电池相似，并且具备自身的独特优势。钠离子电池具备更优的安全性、放电性和工作温度区间。钠离子电池在放电的时候可以放电到0伏，不存在锂电池同情况下面临的安全问题；同浓度的钠盐电解液比锂盐电解液离子导电率更高，这决定了钠离子电池具有更优秀的快充性能；钠离子电池低温性能更优异，在-20℃低温环境中，也拥有88%以上的放电保持率。

 

       钠资源储备丰富，正极上游材料价格低廉且稳定。相比锂资源，钠资源非常丰富，地壳中钠是锂的423倍。钠资源更高的丰度保证了正极材料上游原材料价格的低廉。据中科海钠数据显示，钠离子电池铜基正极成本相比磷酸铁锂正极可降低近60%；同时，由于钠与铝不易发生合金化反应，集流体可以全部使用铝箔代替铜箔，成本可降低近 70%。根据综合测算，钠离子电池成本相比性能接近的磷酸铁锂电池可降低约30%-40%。此外，钠电池和锂电池均为摇椅式二次电池，并且两者在化学反应中具有相似的性质。结构的高度相似决定了两者的生产流程和产线接近，未来可共用产线，降低产线建设成本。

 

       目前，锂电池上游材料价格短期内难以下降，从成本角度出发，如果钠离子电池快速落地或许能够在一定程度上缓解电池厂商的成本焦虑。

钠离子电池与锂离子电池成本对比

 

（资料来源：中科海钠）

钠离子电池生产工艺

 

（资料来源：国信证券研究所）

 

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现阶段钠离子电池成本还不便宜

 

       不过，钠离子电池成本优势目前只是体现在理论上。现阶段，和已经发展成熟，靠规模化生产降低了大量成本的锂电池相比，钠离子电池实际上还未能具备成本的优势。钠离子电池的成本，未来会随着技术的成熟和生产规模的扩大化而降低。但在短期内，钠离子电池相比锂离子电池而言的成本优势不一定能凸显。

 

       有业内人士认为，由于锂离子电池的技术也会进步，成本也会下降，而且目前碳酸锂价格处于高位，一旦进入下降通道，意味着磷酸铁锂电池价格会快速走低。钠离子电池要从无到有、从有到价格更低，这个进程必须快于磷酸铁锂电池的价格下降速度，才能在未来某个时间点取得性价比优势。

 

       当下钠离子电池生产成本还比较高，待小批量推广后，未来两三年可以逐步释放出一定的产能，性价比才会显现。目前市场对钠离子电池的期待，很大程度上取决于它在理论上的成本优势。成本优势都是在对比中产生的，由于锂离子电池关键原材料碳酸锂价格的暴涨，在一定程度上放大了钠离子电池的优势。

 

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钠离子电池行业标准制定在加速

 

       钠离子电池产业发展向好，但作为锂电池的“替代品”，钠电产业的长期发展也受到一些质疑。有产业人士指出，未来锂电价格回落、锂电池回收产业的发展，或将对钠电的发展形成一定制约。

 

       虽然存有质疑，但钠离子电池相关的产业政策、行业标准等都在加速完善。自2021年至今，能源局、发改委等多部门相继发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》《“十四五”新型储能发展实施方案》《“十四五”可再生能源发展规划》等多项文件，均提及推动钠离子电池技术开发。

       最近，中国电子技术标准化研究院官网也发布了《关于钠离子电池行业标准（征求意见1稿）征求意见的通知》。《通知》指出，钠离子电池标准起草组完成了征求意见1稿的编制工作，并要求相关单位在10月23日前将意见反馈。对于此次钠离子电池行业标准（征求意见1稿）征求意见，有分析认为，钠离子电池行业标准制定工作的推进，将有助于国内钠电池行业从0到1的过程加速跃进。

 

       从目前行业释放的积极信号来看，钠离子电池商业化正渐行渐至，2023年和2025年或是钠离子电池量产落地和产业化进程开启的重要时间节点，届时，将带动钠离子电池全产业链飞速发展。