中國儲能網訊:黨的二十大報告提出,加快實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略,加快實現(xiàn)高水平科技自立自強。以國家戰(zhàn)略需求為導向,集聚力量進行原創(chuàng)性引領性科技攻關,堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)。
中國新能源汽車產業(yè)正在成為世界汽車業(yè)的創(chuàng)新策源地,作為新能源汽車“心臟”的動力電池正在成為創(chuàng)新聚集點。多元化電池技術發(fā)展路線將補充、豐富新能源電池市場發(fā)展。
近日,在電池材料創(chuàng)新領域,鈉離子電池成為動力電池行業(yè)“新寵”,大眾思皓、寧德時代、比亞迪等多家企業(yè)釋放了鈉離子電池“上車”的規(guī)劃以及量產能力,鈉離子電池商業(yè)化進程正在提速。
鑒于越來越多的廠商開始披露旗下鈉離子電池產品的性能指標,鈉離子電池正負極材料、電解液等產業(yè)鏈也初步形成,行業(yè)內認為,2023年將是鈉離子電池產業(yè)化“元年”。不過,由于現(xiàn)階段鈉離子電池能量密度低,且還不具備規(guī)模效應,車企更有意愿在低端車型上采用鈉離子電池。
“從成本來說,鈉離子電池比鋰離子電池(以下簡稱‘鋰電池’)的成本要低很多。從礦產資源的獲取渠道來說,鈉離子電池原材料的獲取難度要遠比鋰電池的鋰礦獲取難度低得多。但是從性能上來說,目前鈉離子電池的能量密度遠不如磷酸鐵鋰,還需要進一步提升。”千門基金總經理宣繼游告訴《中國經營報》記者。
鈉離子電池成新寵
進入2023年,鈉離子電池產業(yè)化明顯提速。日前,大眾思皓花仙子進行了鈉離子電池裝車試驗,續(xù)航里程為252公里。
據(jù)悉,思皓花仙子應用蜂窩電池技術的鈉離子電池包由中科海鈉提供,該產品具有長壽命、寬溫區(qū)、高功率三大優(yōu)勢。公開資料顯示,中科海納是我國首家專注于鈉離子電池研發(fā)與生產的高新技術企業(yè)。
無獨有偶,寧德時代、比亞迪也都釋放了關于鈉離子電池裝車消息?!吨袊洜I報》記者了解到,寧德時代今年將會正式量產鈉離子電池,將率先應用在A00級車上,首款車是上汽科萊威改款,項目已經定點。
作為行業(yè)第一個吃螃蟹的人,寧德時代于2021年7月率先推出第一代鈉離子電池,電芯單體能量密度達到160Wh/kg,創(chuàng)下全球最高水平。寧德時代第二代鈉離子電池電芯單體能量密度有望達到200Wh/kg。
多家媒體報道,根據(jù)比亞迪會議紀要,比亞迪鈉離子電池會在今年第二季度率先在A00級車型海鷗上裝車,續(xù)航里程300km,鈉離子電池版預計售價6萬元。不過,比亞迪否認了這一消息。
比亞迪會議紀要顯示,鋰價只要在20萬元以上,比亞迪就會做鈉離子電池,用在續(xù)航低的車型,作為對鋰電池的補充。
蜂巢能源第二代鈉離子電池產品正在開發(fā),預計2023年第一季度完成設計定型,能量密度為135Wh/kg,2023年第四季度計劃完成160Wh/kg的鈉離子電池開發(fā),預計循環(huán)壽命超過2000周。
近日,欣旺達在投資者互動平臺表示,公司目前正在進行鈉離子電池的開發(fā)工作,整體產品的開發(fā)進度符合我們的預期。根據(jù)此前披露的消息,欣旺達鈉離子電池樣品已經在進行測試驗證,具體上市計劃會根據(jù)客戶需求確定。
據(jù)不完全統(tǒng)計,目前,中科海鈉、華陽股份、鵬輝能源、多氟多、孚能科技、欣旺達、美聯(lián)新材已公開宣稱最快將在2023 年以后形成鈉離子電池量產能力。
成本比鋰電池更低
成本優(yōu)勢、性能優(yōu)勢、儲量豐富是鈉離子電池近年來走紅的重要原因。
成本方面,據(jù)中科海鈉測算,當超過100GWh的大規(guī)模生產實現(xiàn)后, 每生產1GWh鈉離子電池的直接材料成本比磷酸鐵鋰電池低30%~40%。
性能上,鈉離子電池相較鋰電池擁有更快的充電速度,更寬的工作溫度范圍,以及更好的安全性。
蜂巢能源技術中心副主任高飛指出,鈉離子電池的低溫性能非常好,目前蜂巢能源研發(fā)的鈉離子電池在-20℃下,3C(30A的電流充放電)放電,容量保持率可以達到97%。
充電速度方面,據(jù)寧德時代提供的數(shù)據(jù),其研發(fā)的第一代鈉離子電池常溫下充電15分鐘,電量可達80%以上;而中科海鈉制造的鈉離子電池則能夠在12分鐘內充電至90%。
至于安全,蜂巢能源試驗結果是,鈉離子電池安全性明顯優(yōu)于鋰電池,200℃熱箱和針刺均不爆炸,不起火,也不冒煙。
值得一提的是,鈉離子電池與鋰電池可以快速切換產線。據(jù)寧德時代研究院副院長黃起森介紹,在制造工藝方面,鈉離子電池可以實現(xiàn)與鋰電池生產設備、工藝的完美兼容,產線可進行快速切換,完成產能快速布局。
另外,相比鋰電池,資源儲量也是鈉離子電池的優(yōu)勢。美國地質調查局數(shù)據(jù)顯示,2021年全球鋰金屬資源量約為8900萬噸,2021年全球鋰金屬儲量約2200萬噸,智利、澳大利亞、阿根廷儲量合計占比78%。雖然鋰資源總量豐富,但分布不均,導致我國鋰資源嚴重依賴進口,面臨著原材料卡脖子的風險。但鈉資源則不存在這一風險。鈉資源不僅總量豐富,而且全球分布都較分散,在礦石、鹽湖、海水中均有廣泛的分布。
不過,鈉離子電池也并非全能選手,相比鋰電池,它的劣勢是能量密度低,當前的鈉離子電池更適合搭載在追求更低成本,而非高續(xù)航的A0級小車型。
“我們判斷鈉離子電池在新能源汽車的市場應用將從A00級電動車開始,這也是我們選擇思皓花仙子這樣的車型進行裝車試驗的原因,等到鈉離子電池技術和性能進一步成熟后,則可以順勢應用在中大型電動車上?!彼拣┬履茉聪嚓P負責人表示。
規(guī)?;a尚需時日
盡管鋰電池具有安全性高、循環(huán)壽命長、資源儲量豐富等諸多優(yōu)勢,但要想發(fā)揮成本優(yōu)勢,必須達到一定規(guī)模。
現(xiàn)階段,由于上游材料突破沒有達到預期,鈉離子電池性價比沒有鋰電池高。比亞迪對此的判斷是,若2023年鋰電池價格進一步下降,鈉離子電池的性價比會更低。
更深的原因是鈉離子電池尚未形成成熟的產業(yè)鏈。中國汽車動力電池創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長王子冬舉例,目前鈉離子電池負極成本,是現(xiàn)在國內三元正極材料價格的3~5倍。這是因為目前作為鈉離子電池負極的硬碳大部分還需要進口。
“到2023~2025年如果沒有超預期的產能貢獻,當鋰的成本降到接近20萬元/噸的時候,(鈉離子電池)優(yōu)勢也不會明顯,所以對于鈉離子電池的態(tài)度也是要邊走邊看。但當2024~2025年鋰價還在40萬元/噸的高位,鈉離子電池就有窗口期去玩?!北葋喌显跁h紀要中指出。
在最近的一次新能源電池峰會上,深圳市研一新材料有限責任公司董事長兼總裁岳敏在演講中指出,“現(xiàn)在鈉離子電池非常熱,鈉離子電池會是鋰電之后率先產業(yè)化的電池,但其本身還有很多問題需要解決,產業(yè)化不像期待的這么樂觀?!?
“如果鈉離子電池三年內還起不來,將會大大影響產業(yè)化步伐。因為現(xiàn)在鋰價這么高,鈉離子電池如果還起不來,當鋰價格降至15萬元/噸以內,鈉離子電池發(fā)展會受影響?!痹烂舯硎?。
進入2023年,鋰價較2022年60萬元/噸的天價有明顯回落。中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高預測,“鋰價今年下半年會進一步回歸到35萬~40萬元/噸。今后比較合理的價格平衡點可能在20萬元/噸?!?
若是鋰價逐漸降低到20萬元/噸,而鈉離子電池因未實現(xiàn)批量化生產無法達成規(guī)?;獛淼慕当?,就會陷入比較尷尬的境地。只有等規(guī)?;?,其成本才會顯著低于鋰電池。