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钠离子电池，下一站天后？

时间:2023-02-21 09:40来源: 来咖智库 作者:金刀
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       广汽集团董事长曾庆洪在2022世界动力电池大会上公开表示道出了新能源车行业目前存在的真相，他指出“动力电池成本已经占到新能源汽车的40%~50%，甚至60%。除了特斯拉赚钱外，其他新能源整车厂基本上是亏损的，都没有钱赚。”但国内首屈一指的新能源电池生产企业——宁德时代，其财报却显示虽然营收一直增长，毛利率却处于下降状态。究竟谁赚走了钱，又如何解决这个困境，一直是行业内热门的话题。
 
01
 
锂矿价格暴涨
 
上游供应“卡脖子”
 
       我国虽然是大国，但锂矿资源仅占全球7%，且因为种种原因开采难度大、成本高，因此锂矿高度依赖进口。目前世界上锂矿主要集中在智利、澳大利亚和阿根廷，根据2021年的数据上述三国锂资源储量占全球72%。
 
       与此相对应的是我国电动车电池供应量巨大。根据券商数据显示，2022年1—11月，全球电动汽车电池总装车量为446GWh，同比增长74.7%。其中宁德时代和比亚迪合计占50.7%市场份额，中国厂商合计占60%以上市场份额。
 
       7%的锂矿资源与60%的市场份额形成了鲜明的反差，在锂矿价格一路猛涨的情况下，更多利润被上游资源供应拿走。举例来说，2021年初锂矿价格还徘徊在5万/吨，2022年12月就已经超过56万元/吨，涨幅超过1100%！且上述三国有意向成立类似石油输出国类的组织，进一步协商和控制锂矿价格，未来锂矿的成本预计长期维持居高不下。
 
       另一大隐患是供应链安全问题。熟悉新能源车发展历史的朋友应该不陌生，新能源车一方面是弯道超车突破西方在燃油车方面的技术壁垒，另一方面则是降低全社会石油消耗总量，部分解决能源安全问题。现如今锂矿仍然受制于人，难保部分国家在未来某些关键节点时游说各国对我国采取限制措施。综上，寻找替代产品已经成为迫在眉睫的一件大事。
 
02
同族元素是否能解围？
 
       事实上早就有企业开始研究锂电池的平替，他们把目光放在了锂的同族元素——钠的身上。作为和锂同一主族的钠，具有相似物理化学性质。钠离子电池的工作原理是：充电时，Na+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极；放电时则相反。这一点上和锂电池其实是相同的。
       相比较锂离子电池，钠离子电池有很多优势：
 
       1)资源优势。地壳中含有2.27%的钠，使其成为地球上第七大最丰富的元素和第五大最丰富的金属，仅次于铝、铁、钙和镁，领先于钾。钠分布于全球各地，完全不受资源和地域的限制，所以钠离子电池相比锂离子电池对我国来说更合适。
 
       2)应用场景丰富。目前困扰新能源车主的一大问题是冬天掉电，这一点是因为目前主流的磷酸铁锂电池在低温下的容量保持率不高。但钠离子电池的工作温度范围在-40℃~80℃，目前商业化产品据说可以做到-20℃容量保持率 88%的水平。
 
       3)安全度更高。搭载锂电池的新能源车自燃的新闻相信不少人都看到过，钠电池因为池热失控温度高于锂离子电池，在过充、过放、短路、针刺等电芯安全测试中均未发生起火爆炸现象。
 
       4)充电速度快。钠离子电池常温充电15min，电量可达80%以上，绝对是令车主心动的充电速度。
 
       但是这么好的钠离子电池当初没有替代锂离子电池？原来二者早期起步时间基本相同，但由于锂离子电池核心技术突破后，二者在性能上产生了巨大的差距。简单来说，钠离子电池的能量密度较低，远不如锂离子电池。有数据表明，钠离子电池的能量密度为160wh/kg，相较于磷酸铁锂电池 200~350Wh/kg差距明显。对于动力要求比较高的中高端电池来说，显然这个能量密度不够。
 
03
钠离子电池如何破局？
 
       目前寻找锂离子电池替代品的需求已迫在眉睫，钠离子电池如果想要在实际应用中取代锂离子电池，目前可取的办法有以下两种：
 
       1.等待技术突破，先在A00级车普及
 
       目前，宁德时代公布的钠离子电池，下一代钠离子电池能量密度将突破 200Wh／kg，已接近磷酸铁锂电池。随着技术的发展，差距有望减小。但是钠离子电池的发展之路存在诸多不确定因素，到底什么时间能搭载上新能源车谁也说不清楚。
 
       目前相对确定的是，钠离子电池无论能量密度还是循环寿命均高于铅酸电池。完全可以先从电动自行车、备用电源等入手实现无铅化。待整体标准化提高后，可以率先应用在A00级电动车，提高市场渗透率。如未来钠离子电池技术有重大突破，则可以顺势应用在中高端电动车上。
 
       2.与增程式电动车合作
 
       目前从纯油走向纯电车的路上，存在着一些折中方案，其中存在插电式混动和增程式混动两种技术路线。二者的区别简单来说主要是搭载的内燃机是否直接驱动车辆。插电式混动内燃机可以驱动汽车，而增程式内燃机不能驱动汽车，只能给电池充电，体验起来更像一台纯电车。
 
       增程式因为是以纯电车为设计加上了内燃机，所以有更大的电池存放空间，与钠离子电池正好不谋而合。一方面虽然钠离子电池虽然密度稍低但可以量取胜，另一方面钠离子电池的快充性能也与增程式的工作原理相匹配。二者如果结合，将会大幅降低增程式新能源车的制造成本，从而反哺钠离子电池的发展。
 
       不过目前，以比亚迪、吉利等为首的插电式混动销量正在高歌猛进，而搭载增程式的理想、问界、长安深蓝等销量则远不如前者，未来钠离子电池能否和增程式一起绝地反杀，还存在很多变数。
 
结语
 
       目前，国内布局钠电池领域的初创企业主要包括中科海钠、众钠能源、钠创能源等；传统锂电企业主要包括宁德时代、贝特瑞、杉杉股份、天赐材料、多氟多、翔丰华、鹏辉能源等。虽然钠离子电池的产业发展还处于早期阶段，但随着大量上市公司加入进来，钠离子电池产业将加速发展。
 
       此外，去年八月工信部印发《关于推动能源电子产业发展的指导意见》中明确提到，要发展钠离子电池等新型电池。其中钠离子电池要聚焦电池的低成本和高安全性，开发高效模块化系统集成技术，加快钠离子电池技术突破和规模化应用。
 
       可以说，钠离子电池的发展已经万事俱备，静待花开。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 钠离子电池
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