中國儲能網(wǎng)訊:黨的二十大報告提出,加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)。以國家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向,集聚力量進(jìn)行原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān),堅決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)。
中國新能源汽車產(chǎn)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(diǎn)。多元化電池技術(shù)發(fā)展路線將補(bǔ)充、豐富新能源電池市場發(fā)展。
近日,在電池材料創(chuàng)新領(lǐng)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(chǎn)能力,鈉離子電池商業(yè)化進(jìn)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(chǎn)品的性能指標(biāo),鈉離子電池正負(fù)極材料、電解液等產(chǎn)業(yè)鏈也初步形成,行業(yè)內(nèi)認(rèn)為,2023年將是鈉離子電池產(chǎn)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(yīng),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(chǎn)資源的獲取渠道來說,鈉離子電池原材料的獲取難度要遠(yuǎn)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(yuǎn)不如磷酸鐵鋰,還需要進(jìn)一步提升?!鼻чT基金總經(jīng)理宣繼游告訴《中國經(jīng)營報》記者。
鈉離子電池成新寵
進(jìn)入2023年,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化明顯提速。日前,大眾思皓花仙子進(jìn)行了鈉離子電池裝車試驗(yàn),續(xù)航里程為252公里。
據(jù)悉,思皓花仙子應(yīng)用蜂窩電池技術(shù)的鈉離子電池包由中科海鈉提供,該產(chǎn)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(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)。
無獨(dú)有偶,寧德時代、比亞迪也都釋放了關(guān)于鈉離子電池裝車消息?!吨袊?jīng)營報》記者了解到,寧德時代今年將會正式量產(chǎn)鈉離子電池,將率先應(yīng)用在A00級車上,首款車是上汽科萊威改款,項目已經(jīng)定點(diǎn)。
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(dá)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(dá)到200Wh/kg。
多家媒體報道,根據(jù)比亞迪會議紀(jì)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(yù)計售價6萬元。不過,比亞迪否認(rèn)了這一消息。
比亞迪會議紀(jì)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(bǔ)充。
蜂巢能源第二代鈉離子電池產(chǎn)品正在開發(fā),預(yù)計2023年第一季度完成設(shè)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(yù)計循環(huán)壽命超過2000周。
近日,欣旺達(dá)在投資者互動平臺表示,公司目前正在進(jìn)行鈉離子電池的開發(fā)工作,整體產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)度符合我們的預(yù)期。根據(jù)此前披露的消息,欣旺達(dá)鈉離子電池樣品已經(jīng)在進(jìn)行測試驗(yàn)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(dá)、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(chǎn)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(dāng)超過100GWh的大規(guī)模生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)后, 每生產(chǎn)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?fù)碛懈斓某潆娝俣龋鼘挼墓ぷ鳒囟确秶?,以及更好的安全性?
蜂巢能源技術(shù)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(dá)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(dá)80%以上;而中科海鈉制造的鈉離子電池則能夠在12分鐘內(nèi)充電至90%。
至于安全,蜂巢能源試驗(yàn)結(jié)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(chǎn)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(shí)現(xiàn)與鋰電池生產(chǎn)設(shè)備、工藝的完美兼容,產(chǎn)線可進(jìn)行快速切換,完成產(chǎn)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(zhì)調(diào)查局?jǐn)?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(dǎo)致我國鋰資源嚴(yán)重依賴進(jìn)口,面臨著原材料卡脖子的風(fēng)險。但鈉資源則不存在這一風(fēng)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(dāng)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(yīng)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(jìn)行裝車試驗(yàn)的原因,等到鈉離子電池技術(shù)和性能進(jìn)一步成熟后,則可以順勢應(yīng)用在中大型電動車上?!彼拣┬履茉聪嚓P(guān)負(fù)責(zé)人表示。
規(guī)?;a(chǎn)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(dá)到一定規(guī)模。
現(xiàn)階段,由于上游材料突破沒有達(dá)到預(yù)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(jìn)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(chǎn)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(fù)極成本,是現(xiàn)在國內(nèi)三元正極材料價格的3~5倍。這是因?yàn)槟壳白鳛殁c離子電池負(fù)極的硬碳大部分還需要進(jìn)口。
“到2023~2025年如果沒有超預(yù)期的產(chǎn)能貢獻(xiàn),當(dāng)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(dāng)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(jì)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(zé)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(chǎn)業(yè)化的電池,但其本身還有很多問題需要解決,產(chǎn)業(yè)化不像期待的這么樂觀?!?
“如果鈉離子電池三年內(nèi)還起不來,將會大大影響產(chǎn)業(yè)化步伐。因?yàn)楝F(xiàn)在鋰價這么高,鈉離子電池如果還起不來,當(dāng)鋰價格降至15萬元/噸以內(nèi),鈉離子電池發(fā)展會受影響?!痹烂舯硎?。
進(jìn)入2023年,鋰價較2022年60萬元/噸的天價有明顯回落。中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高預(yù)測,“鋰價今年下半年會進(jìn)一步回歸到35萬~40萬元/噸。今后比較合理的價格平衡點(diǎn)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(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)無法達(dá)成規(guī)?;?yīng)帶來的降本,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。