鋰電池的競爭如火如荼、方興未艾，大家都盯著電池龍頭老大寧德時代。這次，寧德時代轉(zhuǎn)身扔了個消息“炸彈”。然后股市也炸了，寧德時代的市值破了萬億。
這個“炸彈”是5月21日響的。當(dāng)日的寧德時代2020年度股東大會上，公司董事長曾毓群透露，寧德時代將于2021年7月份左右發(fā)布鈉離子電池，“我們的鈉離子電池已經(jīng)成熟了。”當(dāng)然，因為目前整個供應(yīng)鏈還沒起來，曾毓群也表示，鈉離子電池成本比鋰電池貴。
這里插一個很久遠的故事。2015年，日本國立產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（AIST）的“大牛”周豪慎教授去廈大做講座，提到鈉離子電池，他當(dāng)時是這樣說的：“在鋰儲量用完前，鈉離子電池沒有機會。這是從性能、性價比綜合考量后得出來的結(jié)論。”
有沒有機會，寧德時代肯定早就考慮過千萬遍。問題是，寧德時代為什么會“亮鈉”？是想在未來有萬億市場規(guī)模的儲能領(lǐng)域下重注？至少，我們從股市的反應(yīng)可以看出，資本靠這條消息，這一波至少又讓韭菜們心癢難忍了。
瞄著乘用車的競爭對手們可以洗洗睡了？
鈉離子電池從上個世紀70年代就與鋰離子電池同步開始，但是九十年代以后鋰電池憑借各方面的優(yōu)勢占據(jù)了市場上的絕對份額。直到近十年，鈉離子電池技術(shù)才開始出現(xiàn)爆發(fā)式增長。
雖然從原材料的儲備情況來看，鋰礦的儲量有限。但是，目前業(yè)內(nèi)共識是，鈉離子電池主要的應(yīng)用潛在領(lǐng)域是在儲能領(lǐng)域，鈉離子電池代表企業(yè)中科海納，也僅僅是表示鈉離子電池未來可應(yīng)用于低速電動交通工具、家庭儲能、電網(wǎng)儲能等場景。
所以，對于以乘用車領(lǐng)域為主的汽車行業(yè)來說，寧德時代“亮鈉”還是有點突兀。在突破萬億元市值的過程中，寧德時代除了這個消息并沒有明顯的利好。不過，從近兩年寧德時代儲能領(lǐng)域的動作來看，基本上可以理解。
從目前的信息看，寧德時代即將于7月發(fā)布的鈉離子電池，除了原材料的考慮，技術(shù)路徑是一個很重要的因素。通過一個新聞，就能知道曾毓群以及與之相關(guān)的開發(fā)鈉離子電池技術(shù)的團隊等，對于這方面的關(guān)注程度。
今年1月17日，“第七屆中國電動汽車百人會論壇”上，中國工程院院士陳立泉發(fā)表了主題演講，重點提到了中科院胡勇勝團隊所研發(fā)的鈉離子電池。
胡勇勝團隊用了十年時間研發(fā)鈉離子電池，目前已經(jīng)在中科海納獲得了量產(chǎn)。這種鈉離子電池，正極材料用的是Cu（銅）基鈉離子層狀氧化物，負極材料是高溫裂解無煙煤（該負極成本非常低廉，產(chǎn)碳率高達90%，具有較高的可逆比容量），初步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，具有不錯的高低溫性能、倍率性能、循環(huán)性能。
陳立泉院士論壇上是這么說的：“鋰離子電池現(xiàn)在全世界都在做，如果說全世界的車都用鋰離子電池來開，全世界的電能都用鋰離子電池儲存，根本不夠。所以，我們一定要考慮新的電池，鈉離子電池是首選。”
若論關(guān)系，陳立泉院士是寧德時代董事長曾毓群的博士生導(dǎo)師，而且，他們二人的團隊都在鈉離子電池這個賽道投入重注。這也表明，實際上他們早就意識到了鋰電池原料短缺的潛在影響。
而且，除了電動汽車領(lǐng)域，大規(guī)模儲能裝置方面（主要是儲能電站），雖然目前鋰離子電池是“一哥”，但由于“鋰離子電池?zé)o法同時支撐電動汽車和規(guī)模儲能兩個巨大市場”的這個判斷，讓陳立泉院士以及胡勇勝研究員等人，都在鈉離子電池身上寄予厚望。寧德時代肯定也非常清楚這個情況。
按照我國的規(guī)劃，2025年儲能裝機量要達到30GW，當(dāng)前國內(nèi)的電化學(xué)儲能規(guī)模只有3.28GW，潛力相當(dāng)大，但是原材料短缺的問題也日益突出。
畢竟，鋰電池技術(shù)的源頭和話語權(quán)不在中國，諾貝爾獎的得主都是來自日本和美國的科學(xué)家。而鈉離子電池方面，我們?nèi)绻軌騽俪龅脑?，無疑能成為規(guī)則的制定者。陳立泉院士也說過，我國鈉離子電池?zé)o論從基礎(chǔ)研究、技術(shù)水平還是產(chǎn)業(yè)化推進速度在國際上都處于領(lǐng)先地位，已具備了先發(fā)優(yōu)勢。
那么，誰能拔得鈉離子電池量產(chǎn)的頭籌呢？在鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈之外，即將誕生一個新的產(chǎn)業(yè)鏈，這里會不會成為各大電池企業(yè)奮力搶占的高地呢？不過，正如有分析師指出的，鈉離子電池仍處于產(chǎn)業(yè)化初期，目前也沒有相對明確清晰的路線，各方面應(yīng)用都有待進一步檢驗。
此時曾毓群振臂一呼，當(dāng)然是希望群雄響應(yīng)，這個產(chǎn)業(yè)鏈能夠能做起來。此外，國內(nèi)的比亞迪、派能科技（SH：688063）（儲能領(lǐng)域的新對手）等等，在電池研發(fā)方面咬得很緊，這種被關(guān)注的壓力是需要像國慶閱兵展示“東風(fēng)快遞”一樣來釋放的。所以，寧德時代此舉雖然有“高舉高打”的含義在內(nèi)，但從此前的各方信息來看，對于鈉離子電池的布局，乘用車領(lǐng)域并不太影響。
為什么是鈉離子電池？
當(dāng)然，鈉離子電池之所以近期開始受到關(guān)注，是鋰電池背后的成本和原料博弈，原材料以及大宗商品的漲價浪潮讓成本問題面臨爆發(fā)。這么多電動車，還有儲能的需求，讓已經(jīng)成為多個國家戰(zhàn)略資源的鋰礦資源，算起來不夠用了。
從豐度來講，鋰在地殼中的儲藏量約占0.0065%，而鈉則占到2.75%。按照相關(guān)統(tǒng)計，目前全球已探明的鋰資源儲量，共約6200萬噸。這其中，南美三國阿根廷（23.87%）、玻利維亞（14.52%）、智利（13.71%）占比超過一半。（美國地質(zhì)調(diào)查局2018年報告的數(shù)據(jù)是約5300萬噸，其中阿根廷占18.5%、玻利維亞17.0%、智利15.8%、中國13.2%、美國12.8%、澳大利亞9.4%）。
雖然很早寧德時代、天齊鋰業(yè)、贛鋒鋰業(yè)等企業(yè)，就開始在南美洲、大洋洲布局鋰礦資源，但受限于營商環(huán)境，還有對鋰資源的需求上漲，解決鋰資源對外依賴度高的問題很緊迫。國泰君安證券的報告就指出，中國70%的鋰資源需要進口。
我們國內(nèi)雖然探明的鋰資源儲量排名第四，但85%以上分布在西部的高海拔山區(qū)和鹽湖地區(qū)，以礦石型和鹵水型兩種資源為主，鋰資源品位低、分離難度大、開采成本高等問題突出，總體上來說，進口依賴度高。
所以，雖然鋰資源還能“吃”幾年，但是吃完之后呢？盡快尋找鋰礦的替代資源其實是核心的。而最合適的，莫過于與鋰同族的鈉。不過，就像前面說過的，在乘用車部分，鈉離子電池就跟固態(tài)電池一樣，是下一個階段的技術(shù)，遠水還無法解近渴。
我們把鈉離子電池的結(jié)構(gòu)和工藝簡單解析一下：
1、正極材料：這是有別于鋰離子電池最大的地方。目前鈉離子電池的正極材料主要有鈉過渡金屬氧化物、鈉過渡金屬磷酸鹽、鈉過渡金屬硫酸鹽、鈉過渡金屬普魯士藍類化合物等幾大類。
2、負極材料：軟碳、硬碳、過渡金屬氧化物等。最容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的，仍然是碳材料。
3、電解質(zhì)：鈉鹽+溶劑，除鈉鹽之外，溶劑與鋰離子電池差別不大。不過，還需要尋找更合適的鹽、溶劑以及添加劑，以滿足高電壓、長循環(huán)、高倍率、耐高低溫、阻燃等需求。
4、隔膜：與鋰離子電池基本相同。
5、外形封裝：圓柱、軟包、方形，與鋰離子電池基本相同。
6、制備工藝：與鋰離子電池基本相同。
鈉離子電池的缺陷在于，能量密度偏低，能量密度上限超不過200Wh/kg。這對于車載電池的300Wh/kg要求來說，就不夠了。目前，鈉離子電池也不過做到150Wh/kg。鈉離子電池還有一個問題，雖然鋰電池的生產(chǎn)線能無縫使用，但是當(dāng)前供應(yīng)鏈不足導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高，商業(yè)化難度大。
根據(jù)業(yè)內(nèi)測算，如果對鋰離子電池和鈉離子電池進行原材料成本對比，鈉離子電池的原材料成本約為0.25元/Wh，而磷酸鐵鋰的原材料成本超過0.35元/Wh。不過這僅僅是原材料成本，就像曾毓群說的，鈉離子電池短期內(nèi)價格難以低于鋰電池。此外，鈉電池的負極材料硬碳目前仍未規(guī)?；?，因此現(xiàn)階段價格并不具備優(yōu)勢。
產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀還屬于早期
從行業(yè)實際來看，目前能夠?qū)崿F(xiàn)鈉離子電池量產(chǎn)的，就是依托于中科院物理所的中科海納，可以年產(chǎn)30萬只電芯。中科海鈉的鈉離子電池能量密度可以做到150Wh/kg，循環(huán)壽命4500次。不過30萬只相對于巨大的行業(yè)應(yīng)用來說，是微不足道的。
而原料方面，全球金屬鈉的絕對龍頭企業(yè)是中鹽化工。技術(shù)方面，采用杜邦技術(shù)，金屬鈉產(chǎn)能6.5 萬噸，占全球產(chǎn)能的40.5%，相比汽車產(chǎn)業(yè)和儲能的需求，就算全球年產(chǎn)能20萬噸也是遠遠不夠的，所以，就像前面曾毓群所說的，供應(yīng)鏈相對于鋰電池還差得遠。
目前鈉電池產(chǎn)業(yè)中，除了中國，歐美企業(yè)已有多家拿出成品，實力也相對較強。不過，能夠在量產(chǎn)電動車型上搭載的電池，基本沒有。2015年，英國的Faradion與Williams Advanced Engineering和牛津大學(xué)合作，展示過世界上第一種由鈉電池供電的電動自行車，看過新聞圖片的就知道，這離著鋰電池應(yīng)用的實際還差著很遠。目前，F(xiàn)aradion在開發(fā)用于商用車的電池。
至于法國的Timat，按照行業(yè)專家朱玉龍的說法，他們的長期目標主要是為混合動力汽車開發(fā)低壓系統(tǒng)。這也成為不了主流。從目前的信息來看，Timat比Faradion走得更慢一些，而且Timat做的是18650的鈉離子電池，然后集成到48V電池組，用于大功率輕混架構(gòu)。
還有美國的初創(chuàng)公司泡堿能源（Natron Energy），其總部位于加州，他們開發(fā)了一種使用普魯士藍模擬電極和鈉離子電解質(zhì)的電池。這家公司是由ABB技術(shù)風(fēng)險投資公司、NanoDimension Capital和Volta能源技術(shù)公司牽頭投資的。目前來看，產(chǎn)品還處于小批量商業(yè)生產(chǎn)階段。
從目前的實際來看，鈉離子電池要進入電動汽車供應(yīng)鏈的可能性不大，而且還有很長的距離，現(xiàn)在只能說是做一種技術(shù)儲備。就像前不久刮的固態(tài)電池風(fēng)，說起來“大風(fēng)起兮云飛揚”，實際上做的還是“萬里長征第一步”。
不過，我們來看看上海車展前北京舉辦的不太引人注目的第十屆儲能展覽會上，寧德時代發(fā)布的儲能產(chǎn)品，能看出一些端倪。這次，寧德時代發(fā)布了在發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)及用戶側(cè)的儲能全場景解決方案，以及戶外液冷電柜、光儲充檢智能充電站、UPS鋰電池柜、基站備電及家用儲能系統(tǒng)等產(chǎn)品。
實際上，根據(jù)寧德時代披露的2020年業(yè)績報，寧德時代全年實現(xiàn)營業(yè)收入503.19億元，同比增長9.90%。其中儲能系統(tǒng)營收19.43億元，同比大增218.56%。而相對業(yè)績亮眼的儲能業(yè)務(wù)，其主要的動力電池系統(tǒng)營收占比稍有下降趨勢。所以，寧德時代此時“亮鈉”，是憋了什么新的“大招”？還是想在儲能領(lǐng)域攻城拔寨呢？我們且等7月份的幕布拉開。
