中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：鈉電池技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快，已經(jīng)在新能源車(chē)和儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用。從各環(huán)節(jié)布局的企業(yè)來(lái)看，鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈逐步走向協(xié)同效應(yīng)，各個(gè)配套環(huán)節(jié)雛形已現(xiàn)。
2024年開(kāi)年以來(lái)，鈉電池好消息不斷傳來(lái)。儲(chǔ)能領(lǐng)域，1月30日，新型電力能源儲(chǔ)能電池“國(guó)晟鈉電1號(hào)”正式發(fā)布。1 月 28 日，在重慶潼南高新區(qū)的尼古拉科技產(chǎn)業(yè)研究院納米級(jí)固態(tài)電池中試生產(chǎn)線(xiàn)上，第一塊大容量高能量密度納米固態(tài)鈉離子電池中試產(chǎn)品下線(xiàn)。
新能源汽車(chē)領(lǐng)域，鈉電池量產(chǎn)車(chē)型也于今年落地。1月5日，江汽集團(tuán)旗下的新能源汽車(chē)品牌——江淮釔為全球首款鈉電池量產(chǎn)車(chē)型鈉電版花仙子電動(dòng)車(chē)正式向用戶(hù)交付。就在江淮釔為交付用戶(hù)的前一周（2023年12月28日），江鈴集團(tuán)新能源搭載孚能科技鈉離子電池的江鈴易至EV3（青春版）車(chē)型也正式下線(xiàn)。
隨著鈉電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，其會(huì)否成為鋰電池的平替產(chǎn)品？
鈉電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展邁入關(guān)鍵年
儲(chǔ)能、新能源汽車(chē)領(lǐng)域同步推進(jìn)
就潼南中試下線(xiàn)的納米級(jí)固態(tài)電池來(lái)看，該款電池基于尼古拉科技產(chǎn)業(yè)研究院自主研發(fā)的高性能正、負(fù)極材料，結(jié)合了負(fù)極表面納米改性、低溫電解液配方和電解液原位固化等先進(jìn)技術(shù)，電池能量密度達(dá)到160~180 Wh/kg，和磷酸鐵鋰電池能量密度相當(dāng)。
據(jù)尼古拉科技產(chǎn)業(yè)研究院首席科學(xué)家、燕山大學(xué)教授唐永福介紹，“我們開(kāi)發(fā)的大容量、高能量密度納米固態(tài)鈉離子電池，成本低、高安全、循環(huán)壽命長(zhǎng)、低溫性能好，特別適合高寒、高緯度地區(qū)儲(chǔ)能電池、低速電動(dòng)車(chē)?！?
“2024年是鈉電池發(fā)展的關(guān)鍵之年?！苯?jīng)濟(jì)學(xué)家余豐慧表示，鈉電池在能量密度方面達(dá)到與磷酸鐵鋰電池相當(dāng)水平，說(shuō)明鈉離子電池技術(shù)在國(guó)內(nèi)的研發(fā)已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展?！斑@款電池的成功研發(fā)，預(yù)示著鈉離子電池有可能成為鋰離子電池的一種重要補(bǔ)充或者替代，對(duì)于緩解鋰資源供應(yīng)壓力具有戰(zhàn)略意義。
鈉電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用也在同步推進(jìn)。1月25日，大唐50MW/100MWh鈉離子儲(chǔ)能項(xiàng)目在湖北潛江熊口農(nóng)場(chǎng)開(kāi)工。該項(xiàng)目總投資2億元，占地30畝，業(yè)主方為大唐湖北能源開(kāi)發(fā)有限公司，裝機(jī)容量 50MW/100MWh。
1月12日，中國(guó)華電下屬江蘇華電發(fā)布光伏集中配建灌云200MW/400MWh儲(chǔ)能項(xiàng)目EPC總承包招標(biāo)公告。其中，該項(xiàng)目包含5MW/10MWh鈉離子儲(chǔ)能系統(tǒng)。
1月4日，比亞迪（徐州）鈉離子電池項(xiàng)目在徐州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)開(kāi)工奠基。該項(xiàng)目由比亞迪旗下的弗迪電池與淮海控股集團(tuán)聯(lián)合打造，計(jì)劃總投資100億元、年產(chǎn)能30GWh，主要生產(chǎn)鈉離子電池電芯以及PACK等相關(guān)配套產(chǎn)品，將打造成全球最大的微型車(chē)鈉電系統(tǒng)配套商。
在1月19日召開(kāi)的華為數(shù)字能源2024站點(diǎn)能源十大趨勢(shì)發(fā)布會(huì)上，華為站點(diǎn)能源領(lǐng)域總裁李少龍就明確表示，碳中和背景下，綠色技術(shù)創(chuàng)新風(fēng)起云涌，站點(diǎn)能源產(chǎn)業(yè)迎來(lái)增長(zhǎng)與變革。“儲(chǔ)能技術(shù)多元化，鈉電池等新材料的出現(xiàn)，進(jìn)一步拓寬儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景?！?
部分中低端鋰電市場(chǎng)或被替代
需要指出的是，江鈴集團(tuán)的江鈴易至EV3和江淮釔為的花仙子電動(dòng)車(chē)都聚焦在了中低端A00級(jí)車(chē)型，此前寧德時(shí)代宣布的搭載奇瑞車(chē)型同樣也是A00級(jí)，這意味著目前鈉離子電池裝車(chē)的車(chē)型均為微型純電動(dòng)車(chē)，這與當(dāng)前各大電池廠(chǎng)商最新布局的動(dòng)輒續(xù)航上千公里的超充產(chǎn)品根本不在一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)平臺(tái)，只是對(duì)于一些中低端的鋰電汽車(chē)產(chǎn)品可能存在替代的壓力。
以連續(xù)28個(gè)月蟬聯(lián)中國(guó)品牌純電汽車(chē)銷(xiāo)量霸主的五菱宏光MINI EV為例，五菱宏光MINI EV第三代馬卡龍配置信息顯示，新車(chē)將提供120km、170km和215km三種續(xù)航版本，匹配容量為17.3kWh磷酸鐵鋰電池組，慢充時(shí)間為5小時(shí)，支流快充時(shí)間僅為35分鐘。而江鈴易至EV3的續(xù)航為251公里，電池能量密度在140~160Wh/kg之間；花仙子電動(dòng)車(chē)采用了蜂窩電池安全結(jié)構(gòu)，能量密度≥140Wh/kg，整個(gè)電池包容量23.2kWh，CLTC續(xù)航里程達(dá)到230km，百公里電耗水平10度左右。
此外，相較鋰電車(chē)在低溫下表現(xiàn)不佳情況，上述兩款鈉電池車(chē)型所搭載的鈉離子電池還可以在-40℃到80℃的溫度區(qū)間正常工作。據(jù)官方披露數(shù)據(jù)顯示，江淮釔為鈉電版“花仙子”和江鈴易至EV3低溫性能方面，零下20℃放電容量保持率可以達(dá)到90%以上在，且在快充方面具備一定競(jìng)爭(zhēng)力，從10%快充到80%只需要20分鐘。
縱觀(guān)鋰電的30余年的發(fā)展進(jìn)程，發(fā)展初期也是聚焦在小微車(chē)型，近年來(lái)，以“蔚小理”為代表的中大型SUV才逐步放量，如果按照鋰電的發(fā)展節(jié)奏，鈉電池初期發(fā)展也是從小微車(chē)型開(kāi)啟，這樣一來(lái)，隨著鈉電技術(shù)的不斷優(yōu)化升級(jí)，最先影響到的必然是聚焦在中低端市場(chǎng)的鉛酸電池和磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)份額。
“新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)從中國(guó)乃至全球的角度來(lái)說(shuō)，都只是剛剛走完0到1的過(guò)程，離真正的成熟還是有些距離的?！苯瘁悶槎麻L(zhǎng)夏順禮公開(kāi)表示，鈉離子電池是兼顧成本與性能的能源解決方案，有望與磷酸鐵鋰電池形成相互補(bǔ)充的產(chǎn)業(yè)格局，成為一種低成本的解決方案，助推大眾化電動(dòng)車(chē)的普及。
夏順禮的表述仍顯溫和，有很多業(yè)內(nèi)人士表示，鈉離子電池技術(shù)成熟后勢(shì)必會(huì)吃掉一部分磷酸鐵鋰市場(chǎng)的蛋糕，未來(lái)中低端微型電動(dòng)車(chē)或者電動(dòng)自行車(chē)有望被鈉電取代，隨著技術(shù)的突破，鈉電也有可能向中高端車(chē)型進(jìn)階，威脅三元鋰電及高端磷酸鐵鋰的市場(chǎng)。
真鋰研究首席分析師墨柯對(duì)本刊表示，車(chē)企對(duì)鈉離子電池車(chē)的定位應(yīng)該是以小微型車(chē)為主，鈉離子電池在電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)應(yīng)該是主攻微型車(chē)，只要能把理論上的便宜變成現(xiàn)實(shí)，將會(huì)迎來(lái)較好的前景?！扳c離子電池技術(shù)成熟后，肯定會(huì)分食掉磷酸鐵鋰市場(chǎng)中的一部分蛋糕，微型電動(dòng)車(chē)這部分未來(lái)將是鈉電的天下。”
鈉電產(chǎn)業(yè)鏈格局雛形已現(xiàn)
長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展仍面臨很多挑戰(zhàn)
對(duì)于鈉電池產(chǎn)業(yè)，大廠(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始真金白銀的投入。1月4日，比亞迪徐州鈉離子電池項(xiàng)目正式落地，項(xiàng)目總投資100億元，該生產(chǎn)基地將主要生產(chǎn)鈉離子電池電芯以及PACK等相關(guān)配套產(chǎn)品，計(jì)劃年產(chǎn)能30GWh（吉瓦時(shí)）。此外，1月4日，六氟磷酸鋰企業(yè)多氟多回復(fù)投資者提問(wèn)時(shí)表示，目前已完成鈉離子電池研發(fā)體系的搭建，并建設(shè)了鈉離子電池中試產(chǎn)線(xiàn)。
除了電池端企業(yè)發(fā)力之外，正負(fù)極端、隔膜、電解液等與之相匹配的產(chǎn)業(yè)鏈公司也在蠢蠢欲動(dòng)。從最近的動(dòng)向來(lái)看，1月10日，主營(yíng)鹽化工產(chǎn)品的雪天鹽業(yè)發(fā)布公告稱(chēng)，擬投資3900.69萬(wàn)元建設(shè)1萬(wàn)噸/年電池級(jí)純堿項(xiàng)目，擬投資4.45億元新建60萬(wàn)噸/年MVR制鹽裝置項(xiàng)目。傳藝科技2023年12月19日在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示，公司鈉離子電池一期項(xiàng)目目前正常推進(jìn)，下游各類(lèi)客戶(hù)積極開(kāi)拓中。
從各環(huán)節(jié)布局的企業(yè)來(lái)看，鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈逐步走向協(xié)同效應(yīng)，各個(gè)配套環(huán)節(jié)雛形已現(xiàn)。比如，負(fù)極材料龍頭貝特瑞近日在接受相關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)表示，公司鈉離子電池正負(fù)極材料已通過(guò)國(guó)內(nèi)部分客戶(hù)認(rèn)證，拿到噸級(jí)以上訂單，具備量產(chǎn)供貨條件。格林美此前也表示，公司已經(jīng)具備萬(wàn)噸級(jí)鈉離子電池前驅(qū)體材料以及鈉離子電池正極材料產(chǎn)能。
余豐慧表示，鈉資源豐富且成本較低，有助于降低電池制造成本，增加企業(yè)在新能源電池市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。隨著新能源汽車(chē)、儲(chǔ)能等領(lǐng)域的需求增長(zhǎng)，多元化的電池技術(shù)路線(xiàn)成為必然趨勢(shì)，鈉離子電池作為潛在的替代方案吸引企業(yè)布局。政府對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的支持以及對(duì)新材料、新技術(shù)的鼓勵(lì)，也促使企業(yè)加大研發(fā)投入，搶占未來(lái)市場(chǎng)高地。
成本端優(yōu)勢(shì)也是鈉電被推崇的主要原因之一，鈉的儲(chǔ)量約為鋰儲(chǔ)量的1350倍。根據(jù)亞洲金屬網(wǎng)數(shù)據(jù)，截至2023年1月29日，國(guó)內(nèi)碳酸鈉（純堿）價(jià)格約為2765元/噸，而碳酸鋰價(jià)格卻約為47.2萬(wàn)元/噸。盡管目前鋰電價(jià)格在持續(xù)下行，但鈉電相對(duì)鋰電仍具備較高的成本優(yōu)勢(shì)。
此外，安全性和耐高、低溫性也是鈉電的另一大競(jìng)爭(zhēng)壁壘。據(jù)中金研報(bào)顯示，鈉離子電池內(nèi)阻較高，且在短路電壓中電流更低，瞬間發(fā)熱更低；鈉電池?zé)o過(guò)放電情況，可以放電至0V而不影響后續(xù)使用。鈉電熱失控時(shí)更容易鈍化失活，因此安全測(cè)試表現(xiàn)更優(yōu)。而上文所提到鈉電正常溫度范圍約為-40℃~80℃，部分產(chǎn)品在-20℃下容量保持率能夠保持在90%左右，也顯著高于磷酸鐵鋰60%~70%的容量保持率。
中金公司研究部電新及公用環(huán)保首席分析師曾韜曾對(duì)本刊表示，從下游應(yīng)用來(lái)看，鈉電池或?qū)⑹紫葢?yīng)用于儲(chǔ)能、兩輪車(chē)、A00車(chē)型等低能量密度場(chǎng)景，后續(xù)有望逐步延伸至更高續(xù)航的車(chē)規(guī)級(jí)應(yīng)用。
據(jù)鑫欏資訊數(shù)據(jù)，2021年儲(chǔ)能電池/兩輪車(chē)需求約為37GWh/10GWh，預(yù)計(jì)到2025年儲(chǔ)能/兩輪車(chē)需求分別約為240GWh/28GWh，對(duì)應(yīng)CAGR分別約為60%和29%。根據(jù)江蘇翔鷹預(yù)計(jì)，到2025年若鈉電滲透率在儲(chǔ)能和兩輪車(chē)分別達(dá)到30%和50%，對(duì)應(yīng)有80GWh和14GWh的鈉電需求。
不過(guò)，盡管鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖具備巨大潛力，但要想復(fù)制鋰離子電池的高速發(fā)展路徑，仍面臨很多挑戰(zhàn)和痛點(diǎn)。在余豐慧看來(lái)，雖然目前鈉離子電池的能量密度已有所提高，但仍需進(jìn)一步優(yōu)化以接近或媲美高端鋰離子電池，同時(shí)解決循環(huán)壽命、倍率性能等問(wèn)題。如同鋰離子電池初期發(fā)展階段，鈉離子電池需要建立完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系，包括原材料開(kāi)采、正負(fù)極材料、電解液、隔膜等關(guān)鍵材料的穩(wěn)定生產(chǎn)和供應(yīng)。鈉離子電池的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、安全測(cè)試和市場(chǎng)準(zhǔn)入機(jī)制尚待完善，這對(duì)其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用至關(guān)重要。
“從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，要實(shí)現(xiàn)鈉電池的規(guī)?；慨a(chǎn)并放量，還需在以下幾個(gè)環(huán)節(jié)補(bǔ)足短板：確保鈉、鋁、鐵等原料的穩(wěn)定供應(yīng)，以及正負(fù)極材料、電解質(zhì)等相關(guān)原材料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力。
通過(guò)技術(shù)研發(fā)和工藝創(chuàng)新，提升電池的一致性和穩(wěn)定性，降低成本，延長(zhǎng)使用壽命。開(kāi)發(fā)適用于鈉離子電池生產(chǎn)的專(zhuān)用生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。積極開(kāi)拓下游應(yīng)用市場(chǎng)，加強(qiáng)與新能源汽車(chē)、儲(chǔ)能電站等終端用戶(hù)的合作，共同推進(jìn)鈉離子電池的應(yīng)用示范和市場(chǎng)普及?！庇嘭S慧進(jìn)一步表示。
