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钠电池比锂电池还贵,宁德时代量产能兑现吗?

2022-12-02 10:07:58 环球零碳

11月29日,宁德时代表示,在乘用车应用方面,钠离子电池普遍可以满足续航400公里以下的车型需求,未来有望扩展到500公里续航车型。这一续航车型会面向65%的市场,应用前景非常广阔。

此消息一出,11月30日A股钠离子电池概念股热度再次上升。

其实早在一周前,关于钠离子电池的成本问题也引发过一场争论,同样炒热A股市场。当日截至收盘,华盛锂电涨近17%;鹏辉能源涨超12%;同兴环保、丰山集团、多氟多、传艺科技10%涨停。

此番争论主要源于国泰君安证券在今年3月发布的一则研报:钠离子的电池成本比当前主流的磷酸铁锂电池要低30%。

产业专家则质疑,“张口就来,不用调研么”。

一边是板块满屏涨停,一边是产业专家和卖方分析师口水之争。关于钠离子电池明年能量产、有望替代磷酸铁锂电池、成本低于磷酸铁锂电池30%-20%等话题,成为了近期未解之谜。

事实上,钠离子电池并非新事物,它与锂离子电池在1970年代被同时提出,两者的工作原理一样,只不过工作离子一个是钠离子,一个是锂离子。但锂离子电池凭借优异的性能,在50年间获得了大发展,而钠离子电池从研究到产业化,均处于停滞状态。

现在钠离子电池忽然翻红,主要是老对手锂离子电池造成的。在碳中和的大背景下,锂离子电池的关键原料碳酸锂供不应求,价格持续暴涨,给电池厂商、车企带来巨大成本压力,“锂焦虑”愈演愈烈,从而有更多人向目光投向全球资源更丰富的钠。

基于钠离子电池的未解之谜,《环球零碳》也采访了一位业内钠离子电池研发人员,回复很简单:明年国内量产不了,目前成本太高,能量密度太低,做高性能的储能都够呛,更何况用在电动汽车上了。

那么钠离子电池目前到底处于什么阶段?中国企业和投资人需要怎么做?

钠电池比锂电池还贵?

首先,从大家最关心的成本说起。

在储量上,地球上钠资源是锂的400倍,而且全球分布均匀,因而在理论层面来看,钠离子电池相比锂离子电池,总的材料成本要低30%-40%。

但业内人士认为,钠离子电池现阶段相对于锂电池并没有非常明显的价格优势。

例如,2021年钠电池实际生产成本约0.7元/Wh,甚至高于1元/Wh。而当前行业平均磷酸铁锂电池成本约0.51元/Wh左右,三元电池0.64元/Wh左右,而目前碳酸锂价格已涨到约57万元/吨,相应的磷酸铁锂电池和三元电池的成本都已接近1元/Wh。

 

在今年9月菲律宾大学发表的关于钠电池成本的研究报告中也提到(如下图),目前钠离子电池只有在C/10的放电速率设计下,与三元锂电池、磷酸铁锂电池单位能源价格相当。但是对于固定场景,例如在动力电池等需要速率更高的应用场景下,其单位能源价格高于磷酸铁锂电池。

这也验证了高工锂电董事长张小飞给钠离子电池“泼冷水”的观点:“钠离子电池的成本比磷酸铁锂(锂电池)贵0.1元-0.2元/Wh(瓦时),且能量密度越高,成本增加越多,而低成本钠离子电池,其性能(又)过低”。

明明钠离子电池要比锂离子电池贵不少,为什么又说它便宜?到底哪里出了问题?

来源:[4]

业内人士从BOM(Bill of Material,物料清单)角度解释,钠离子电池五大主材(正极、负极、隔膜、电解液、集流体),BOM成本均可下降。例如,正极预期可以下降80%、负极下降50%,虽然制造成本可能会偏高,但整体下降30%问题不大。

但是,以上这个结论只有在2-3年后,钠离子电池产品实现规模量产后才能实现。

因此,现阶段我们不能认为“钠离子电池的产品”比“锂离子电池的产品”便宜30%,物料便宜并不等于产品便宜。

这意味着,现在过度炒作钠电池概念股,距离业绩兑现为时尚早。

钠电池产品现在这么贵,贵在哪?

其实,钠离子电池的生产线和锂离子电池基本相同,所以它具备未来扩大产能的优势,即它可以高度复用锂电池的现有生产工艺。

通常,锂电池生产包括制浆、涂布、卷绕/叠片、化成等20多个工序,而钠离子电池除了铜箔涂布环节,即把正负极材料涂在铜箔上的环节外,其它工序基本和锂电池一致。

但是,正是上游材料和供应链,制约着钠离子电池扩产及降低成本。

从下图可以明显看出,钠离子电池主要的成本是正负极、分离器和电池套。

图说:钠离子电池成本分析

来源:[4]

虽说锂离子电池和钠离子电池在一些材料上具有一些通用性,如集流体、膈膜等。但恰恰是占据钠离子电池主要成本的正负极材料与锂离子电池大不相同,需建立新的供应链。

图说:钠电池和锂电池所用材料对比

来源:[5]

与产能转换相比,供应链的切换更耗时间和更费钱。

现阶段,钠离子电池的上游原材料生产企业数量较少,规模化程度不高。更重要的是,多数企业仅仅具备钠离子电池正、负极材料,电解液等原材料的研发成果或者处于正在布局的阶段。

在这种尚未达到工业化量产的程度,工艺不成熟,产业链不完备的情况下,钠离子电池产品贵是必然的。

哪些企业在布局钠离子电池

虽然钠离子电池的产品目前比锂离子电池贵,但依旧有不少企业布局。

1、宁德时代

去年7月发布第一代钠离子电池:能量密度达160Wh/kg,为目前全球最高水平。同时证实钠离子电池在低温性能和快充方面具有明显的优势,特别是在高寒地区。

2、华阳股份

2021年开始布局钠离子电池全产业链。今年3月,投资2.8亿元的山西新阳清洁能源项目的第一条钠离子电池生产线试生产;4月,与中科海钠成立合资公司,共同生产钠离子电池正负极材料4000吨;6月,研发1MVh钠离子电池储能系统,已正式投运;9月,完成钠离子电芯生产线设备安装调试,预计建设1GWh钠离子电池电芯及PACK产线。

3、振华新材

运用层状氧化物路线,专注于正极材料的研发,具备钠离子电池正极材料的产业化条件,目前已经升级为第二代产品。

入局钠离子电池的原因很简单。锂价高企,资源稀缺,钠离子电池能成为有力替代者。尤其是在未来储能的大规模应用方面,给能量密度低、安全性高的钠离子电池创造了更大的机会。

据新能源研究机构EVTank预测,2025年中国储能电池市场规模将达到60GWh/年。储能市场对电池能量密度要求低,更看重成本和电池寿命,基本符合钠离子电池的特性。

另外,从政策层面,今年7月发改委等九部门印发《“十四五”可再生能源发展规划》,其中提出,研发储备钠离子电池等高能量密度储能技术。

同月国家能源局也发布《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》强调,中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池,不宜选用梯次利用动力电池。

一系列政策的出台,给入局钠离子电池的企业注入了一剂强心剂。

当然,我们也需要退一步考虑,当前碳酸锂价格上涨较快一部分是由于供需错配,试想一下未来碳酸锂价格下行时,是否也会对钠电池市场造成影响?

因此,上市公司决定布局钠电池,仅是一个开始。钠电池的商业化非常考验一家上市公司的科研实力,只有突破关键技术,把钠电池价格降到比磷酸铁锂更具有优势时,才能在市场上获利。

参考资料:

[1]钠离子电池概念炒作需警惕短期高风险

[2]钠电池被“爆吹”后,专家打脸:要向分析师订购几亿支用用

[3]Domalanta M R B, Castro M T, Del Rosario J A D, et al. Cost Analysis of a Sodium-ion Battery Pack for Energy and Power Applications using Combined Multi-physics and Techno-Economic Modeling[J]. Chemical Engineering Transactions, 2022, 94: 139-144.

[4]物料便宜≠产品便宜!钠电池产业人士“手撕”卖方报告

[5]https://wallstreetcn.com/articles/3675941

[6]http://www.eeo.com.cn/2022/1118/567565.shtml




责任编辑: 李颖

标签: 钠电池 锂电池 宁德时代

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