專題
[摘要]當(dāng)前我國(guó)鈉離子電池仍然處于產(chǎn)業(yè)化的導(dǎo)入前期，雖已初步滿足了產(chǎn)業(yè)化條件，但整體產(chǎn)業(yè)化步伐還有待持續(xù)推進(jìn)。鈉電池具有先天優(yōu)勢(shì)，價(jià)格也更便宜。但由于技術(shù)瓶頸存在，預(yù)計(jì)到2026年開始進(jìn)入鈉電產(chǎn)業(yè)化成熟階段，2030年鈉離子電池可望形成TWH規(guī)模。
與鋰電池相比較，由于鈉離子電池的主要原材料鈉的來源廣泛且提取方便，而且負(fù)極可以使用無煙煤硬碳，因此鈉離子電池所用的材料都可以實(shí)現(xiàn)自主供給。從目前來看，碳和鈉的價(jià)格都比較低，所以鈉電池性能優(yōu)勢(shì)更加明顯，安全性能更為優(yōu)異，尤其是低溫充電和低溫放電性能遠(yuǎn)高于鋰離子電池，還有功率特性也比鋰離子電池相對(duì)更好，受到行業(yè)關(guān)注。
尤其是在在國(guó)內(nèi)鋰價(jià)高企的2022年年末，鈉離子電池突然受到了市場(chǎng)的極大追捧。當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)人士分析，國(guó)內(nèi)鈉資源儲(chǔ)量豐富，發(fā)展鈉離子電池能夠有效解決鋰離子電池原材料過度依賴進(jìn)口的問題。同時(shí)鈉離子電池和鋰離子電池在原理方面接近，設(shè)備90%可以通用，在性能方面兼具長(zhǎng)壽命、快充性能等優(yōu)勢(shì)，未來可更好滿足細(xì)分市場(chǎng)差異化和多元化需求。
由于能量密度不占優(yōu)勢(shì)，鈉離子電池主要應(yīng)用場(chǎng)景包括電動(dòng)自行車、儲(chǔ)能、家庭儲(chǔ)能、基站等相關(guān)領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)目前已有寧德時(shí)代、孚能科技、比亞迪、中科海鈉、傳藝科技、鈉創(chuàng)新能源、眾鈉能源、鵬輝能源、派能科技、格林美、新宙邦、星源材質(zhì)、美聯(lián)新材等200余家企業(yè)布局。此外小米科技、美團(tuán)等互聯(lián)網(wǎng)巨頭也加入鈉電池投資隊(duì)伍。
時(shí)間進(jìn)入2023年后，搭載鈉電池的車型在工信部新車目錄中首次出現(xiàn)，帶動(dòng)鈉電池領(lǐng)域的投資持續(xù)升溫，年內(nèi)已有多家鈉電企業(yè)獲得融資，宣告鈉電項(xiàng)目規(guī)劃。業(yè)內(nèi)人士表示，鈉電池投資熱實(shí)際上反映了對(duì)行業(yè)未來的期待，首先是戰(zhàn)略資源安全，鈉資源供應(yīng)供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性更具優(yōu)勢(shì)。其次鈉電池的特性，可解決掉鋰電池行業(yè)發(fā)展過程中存在的部分痛點(diǎn)。
鈉電池受追捧 百億項(xiàng)目加速落地
需要注意的是，電池中金屬結(jié)構(gòu)的變化通常會(huì)顛覆供需前景，并使價(jià)格劇烈波動(dòng)。例如幾年前還被認(rèn)為將面臨長(zhǎng)期短缺的鈷和鎳，由于出現(xiàn)了不使用這些元素的磷酸鐵鋰電池，需求估計(jì)已經(jīng)被修正。而鋰價(jià)大幅波動(dòng)的可能性尤其明顯。近兩年來，由于市場(chǎng)需求的變化導(dǎo)致碳酸鋰價(jià)格出現(xiàn)大漲和大跌，鈉電池有望將改善鋰供需平衡，抑制鋰價(jià)格劇烈的波動(dòng)。
雖然鈉離子電池的低能量密度意味著它們不適合大型電動(dòng)汽車，但它們可以越來越多地代替鋰電池用于低端、短程汽車，或者用于電網(wǎng)儲(chǔ)能這些領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中，電池的能量密度和尺寸都不是問題，都不如低成本來得重要。研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2035年鈉將替代約27.2萬噸鋰需求，如果鋰供應(yīng)無法滿足需求，則鈉電池替代效應(yīng)將逐步擴(kuò)大至百萬噸級(jí)。
自去年開始，鈉離子電池逐漸成為相關(guān)企業(yè)布局的重點(diǎn)。從投資規(guī)模來看，2022年我國(guó)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈投融資總額已超過200億元。今年以來，鈉電池的投資規(guī)模及投資數(shù)量更是實(shí)現(xiàn)快速上升。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至到2023年11月底，國(guó)內(nèi)已有超70個(gè)鈉電相關(guān)項(xiàng)目先后落地，已公布的總投資金額超2000億元，規(guī)劃鈉電池總體產(chǎn)能已經(jīng)超過300GWh。
最近兩個(gè)月以來，鈉電池領(lǐng)域更是頻現(xiàn)多個(gè)百億級(jí)項(xiàng)目。具體來看，11月18日淮海控股集團(tuán)與比亞迪旗下弗迪電池簽約鈉離子電池項(xiàng)目。項(xiàng)目落地徐州，計(jì)劃總投資100億元，年產(chǎn)能30GWh，將打造全球最大的微型車鈉電系統(tǒng)配套商。比亞迪董事長(zhǎng)兼總裁王傳福在簽約儀式上表示，比亞迪希望搶抓新能源車行業(yè)新機(jī)遇，積極搶占鈉電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)。
且弗迪電池有限公司CEO何龍也表示，鈉離子電池技術(shù)日漸成熟，市場(chǎng)前景廣闊，弗迪電池將集聚優(yōu)質(zhì)資源，加快推進(jìn)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。而據(jù)比亞迪儲(chǔ)能及新型電池事業(yè)部總經(jīng)理尹小強(qiáng)介紹，比亞迪聚陰離子體系鈉離子電池具有長(zhǎng)壽命、低成本、高安全等優(yōu)勢(shì)。公司具備150Ah刀片鈉電芯的生產(chǎn)能力，20MWh鈉電魔方柜儲(chǔ)能系統(tǒng)已在南寧投入試運(yùn)行。
根據(jù)比亞迪方面透露的規(guī)劃，通過持續(xù)技術(shù)革新預(yù)計(jì)到2025年將層狀氧化物體系鈉離子電池的能量密度提升至180Wh/kg，循環(huán)次數(shù)達(dá)到6000次；聚陰離子體系鈉離子電池能量密度能夠達(dá)到150Wh/kg，循環(huán)次數(shù)達(dá)10000次，做到與磷酸鐵鋰電池主要指標(biāo)持平，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)U(kuò)展至大型儲(chǔ)能，以及對(duì)續(xù)航里程要求較低的A00級(jí)或A0級(jí)乘用車、兩輪車等。
就在比亞迪鈉電池項(xiàng)目簽約的第二天，江蘇眾鈉能源科技有限公司廣德尋鈉鈉離子電池制造基地項(xiàng)目在安徽廣德舉辦開工儀式。據(jù)悉該項(xiàng)目是眾鈉能源首個(gè)鈉離子電池量產(chǎn)基地，也是全球首個(gè)聚陰離子型硫酸鐵鈉鈉離子電池量產(chǎn)基地。項(xiàng)目總投資100億元，規(guī)劃總產(chǎn)能為年產(chǎn)20GWh鈉離子電池電芯及10GWh鈉離子電池系統(tǒng)，預(yù)計(jì)明年底可以開始釋放產(chǎn)能。
眾鈉能源董事長(zhǎng)夏剛表示，該項(xiàng)目將分兩期進(jìn)行建設(shè)，首期工程投資40億元，建成后將形成10GWh鈉離子電池電芯的生產(chǎn)能力。該項(xiàng)目所生產(chǎn)的產(chǎn)品包含面向輕型動(dòng)力場(chǎng)景的軟包電芯以及面向大規(guī)模儲(chǔ)能場(chǎng)景的方型電芯，都是基于公司發(fā)揮硫酸鐵鈉電池體系特點(diǎn)，以及挖掘終端客戶痛點(diǎn)和需求而開發(fā)，而且產(chǎn)能也是圍繞著客戶的意向訂單去匹配規(guī)劃的。
此外今年落地的百億鈉電池項(xiàng)目還有：湖鈉能源在嘉興開工的鈉離子電池及系統(tǒng)項(xiàng)目，該項(xiàng)目計(jì)劃總投資110億元，達(dá)產(chǎn)后形成年產(chǎn)20GWh鈉離子電池電芯和模組等。其中項(xiàng)目首期總投資約20億元，達(dá)產(chǎn)后形成年產(chǎn)4GWh鈉離子電池電芯和模組產(chǎn)能。此外普利特控股子公司江蘇海四達(dá)擬總投資102億元，在瀏陽經(jīng)開區(qū)投建30GWh鈉/鋰電池生產(chǎn)基地項(xiàng)目等。
當(dāng)然鈉電池的大火不僅體現(xiàn)在密集落地且百億項(xiàng)目頻出的產(chǎn)能布局方面，同時(shí)也體現(xiàn)在其替代鋰電池成為資本的寵兒。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，今年以來鈉離子電池領(lǐng)域披露的融資至少已經(jīng)超過36起，涉及20多家公司。其中僅今年七八兩個(gè)月內(nèi)，行業(yè)內(nèi)就披露了8起融資，金額從數(shù)千萬到超億元不等。而回到2020年，鈉離子電池領(lǐng)域的年度融資數(shù)量尚不足5起。
資料顯示，今年以來包括鈉壹新能源、眾鈉能源、中鈉時(shí)代、盤古鈉祥、浩鈉新能源、超鈉新能源、珈鈉能源、啟鈉新能源、鈉創(chuàng)新能源、容鈉新能源、鈉科能源等企業(yè)已獲得一輪或多輪融資。今年11月容鈉新能源完成數(shù)千萬元A輪融資，本次融資由孚能系產(chǎn)業(yè)資本謹(jǐn)孚基金領(lǐng)投，基石資本跟投，架橋資本追加投資，這已是容鈉新能源年內(nèi)第四起融資。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，鈉電池作為全新的電池技術(shù)路線，鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵在于開發(fā)出綜合性能優(yōu)良的正極、負(fù)極和電解液材料體系，并最終實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的量產(chǎn)。鈉電在材料層面的技術(shù)爭(zhēng)奪遠(yuǎn)勝于電芯層面。正因如此，今年已完成融資的鈉電企業(yè)有2/3涉及正極材料研發(fā)和生產(chǎn)，技術(shù)路線廣泛覆蓋層狀氧化物、聚陰離子、硫酸鐵鈉、普魯士藍(lán)等材料體系。
成本優(yōu)勢(shì)減弱 產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢
關(guān)于鈉電池，此前很多研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為，2023 年將會(huì)是鈉電池量產(chǎn)元年，甚至認(rèn)為今年鈉電池將作為鋰電池的平替，逐步取代鋰電池。然而現(xiàn)如今，2023年已接近尾聲，鈉電池產(chǎn)業(yè)化依然進(jìn)度緩慢。從目前工信部公布的《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》來看，目前僅有奇瑞和江鈴旗下兩款搭載鈉電池的微型車型進(jìn)入到公告目錄，可謂雷聲大雨點(diǎn)小。
然而不可否認(rèn)的是，鈉電池的應(yīng)用重點(diǎn)領(lǐng)域并不在動(dòng)力電池領(lǐng)域。今年以來，鈉電池在其他領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化確實(shí)取得諸多突破。今年3月，雅迪科技集團(tuán)攜手旗下華宇鈉電新能源，發(fā)布首代鈉離子電池極鈉1號(hào)以及首款裝配鈉離子電池的兩輪電動(dòng)車極鈉S9。今年8月華陽集團(tuán)與新日電動(dòng)車合作生產(chǎn)的全球首批商業(yè)化鈉離子電池電動(dòng)兩輪車在陽泉正式亮相。
而在儲(chǔ)能領(lǐng)域，10月超鈉新能源首個(gè)移動(dòng)式鈉電池智慧儲(chǔ)能箱落地南京；今年11月國(guó)內(nèi)首條鈉離子電池儲(chǔ)能與動(dòng)力電池PACK生產(chǎn)線在湖南汨羅投產(chǎn)；今年12月，興儲(chǔ)世紀(jì)科技股份有限公司自貢500kW/1MWh鈉電池光儲(chǔ)充示范項(xiàng)目通過驗(yàn)收，并正式投運(yùn)等。不過近期在碳酸鋰、氫氧化鋰價(jià)格猛跌情況下，鈉離子電池成本優(yōu)勢(shì)減弱，短期內(nèi)前景并不明確。
首先阻礙鈉電池規(guī)模應(yīng)用的就是被寄予厚望的成本。據(jù)尹小強(qiáng)測(cè)算，在2023年鈉電池材料成本與鋰電池相比仍然過高，其中層狀氧化物與聚陰離子路線的鈉電池成本分別是磷酸鐵鋰電池的221%、214%，預(yù)計(jì)到2025年才能降至83%、69%。公開資料顯示，目前鈉離子電池小試階段BOM成本約在0.82元每瓦時(shí)，中試階段約0.76-0.82元每瓦時(shí)，仍然較高。
反觀鋰電池方面，由于核心材料碳酸鋰價(jià)格的不斷下降，鋰電池的價(jià)格也持續(xù)下跌。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前主流電池企業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)格已低至0.6元每瓦時(shí)，同時(shí)儲(chǔ)能電芯的價(jià)格已低至0.35元每瓦時(shí)。而且按照業(yè)內(nèi)的預(yù)測(cè)，目前已跌破10萬元大關(guān)的碳酸鋰由于短期內(nèi)仍然會(huì)處在供過于求的狀態(tài)，依然還有降價(jià)的空間，這也意味著鋰電池的價(jià)格還會(huì)下降。
業(yè)內(nèi)預(yù)估，鈉電池引以為傲的成本優(yōu)勢(shì)將大幅減弱，會(huì)影響到其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。不過也有人表示不用擔(dān)心，夏剛就表示，鋰價(jià)周期性波動(dòng)會(huì)對(duì)鈉電短期產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程產(chǎn)生影響，但不會(huì)影響其長(zhǎng)期戰(zhàn)略價(jià)值。從目前情況來看，硫酸鐵鈉電池是BOM成本最低的新型電池，即便是在碳酸鋰價(jià)格持續(xù)下降的行業(yè)背景下，鈉離子電池其依然相比于磷酸鐵鋰有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。
同時(shí)夏剛還提到，在諸多場(chǎng)景中，鈉電池相比鋰電池在低溫、倍率性和安全方面都有獨(dú)特競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在這些領(lǐng)域鈉電發(fā)展可以與鋰價(jià)波動(dòng)脫鉤。未來所有電池企業(yè)都會(huì)同時(shí)布局鋰電和鈉電產(chǎn)品線。美聯(lián)新材董事長(zhǎng)黃偉汕表示，經(jīng)測(cè)算即便鋰價(jià)下跌到5萬元/噸，鈉電池仍舊具備成本優(yōu)勢(shì)。而且鈉資源分布極為廣泛，容易獲取，不會(huì)像鋰資源那樣引起爭(zhēng)端。
此外從材料方面來看，目前鈉電池最大的瓶頸仍是負(fù)極材料。某鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈上市公司負(fù)責(zé)人表示，現(xiàn)在正極材料進(jìn)展已經(jīng)比較順利，還是在等負(fù)極材料突破。目前鈉電池負(fù)極材料是硬碳，相對(duì)于鋰電池石墨類產(chǎn)品而言，硬碳產(chǎn)業(yè)成熟度在國(guó)內(nèi)來說還不是很完善，應(yīng)用在鈉電池上的多數(shù)負(fù)極材料還依賴進(jìn)口，價(jià)格比較高，市場(chǎng)上價(jià)格大概每噸20萬元左右。
同時(shí)鈉電池行業(yè)正負(fù)極產(chǎn)能不匹配，正極產(chǎn)能規(guī)劃很大，負(fù)極卻很少。相對(duì)技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟的正極材料來說，鈉電池負(fù)極需要開發(fā)更多的新型的負(fù)極材料，可能才會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)化速度產(chǎn)生較大的推動(dòng)作用。不過值得注意的是，不少材料企業(yè)也在積極布局負(fù)極材料。如傳藝鈉電四萬噸負(fù)極材料生產(chǎn)基地已正式開工、華陽集團(tuán)山西負(fù)極材料工廠已經(jīng)正式封頂?shù)取?/span>
業(yè)內(nèi)認(rèn)為，鈉電池還面臨著包括能量密度低、裝機(jī)量不夠高、產(chǎn)能釋放不夠快、相關(guān)固定資產(chǎn)投資高、產(chǎn)品良率較低等劣勢(shì)。在這種情況下，再疊加部分工藝還處于摸索階段，鈉電池的技術(shù)成熟、成本下降要遵循正常的軌跡，產(chǎn)業(yè)鏈成熟需要較長(zhǎng)時(shí)間。因此鈉電池短期內(nèi)還很難撼動(dòng)鋰電池的地位，兩者將并存互補(bǔ)。不過短期內(nèi)有望實(shí)現(xiàn)對(duì)鉛酸電池的替代。
工業(yè)和信息化部電子信息司處長(zhǎng)金磊此前表示，當(dāng)前我國(guó)鈉離子電池仍然處于產(chǎn)業(yè)化的導(dǎo)入前期，雖已初步滿足了產(chǎn)業(yè)化條件，但整體產(chǎn)業(yè)化步伐還有待持續(xù)推進(jìn)。中科海鈉總經(jīng)理李樹軍此前也表示，鈉電池具有先天優(yōu)勢(shì)，價(jià)格也更便宜。但當(dāng)前鈉離子電池正處于產(chǎn)業(yè)化的實(shí)施階段，預(yù)計(jì)到2026年開始進(jìn)入鈉電產(chǎn)業(yè)化成熟階段，2030年可望形成TWH規(guī)模。
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