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制衡锂電(diàn)、对攻铅酸,钠電(diàn)池的果子就要熟了

作者:文(wén)雨,编辑:小(xiǎo)市妹

2019年,美國(guó)科(kē)學(xué)家约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和日本科(kē)學(xué)家吉野彰等三人被授予诺贝尔化學(xué)奖,瑞典皇家科(kē)學(xué)院给出了充满温情的获奖理(lǐ)由:他(tā)们创造了一个可(kě)充電(diàn)的世界。

但作為(wèi)“锂電(diàn)池之父”的古迪纳夫,随后却发表了一个不那么温情的言论:“锂资源的重要性不亚于石油等战略性资源,一旦锂资源开采出现瓶颈,可(kě)能(néng)会跟石油一样成為(wèi)战争的导火索。”

尽管在当时被置若罔闻,但如今来看,这一观点绝非杞人忧天。

【能(néng)源安全仍任重道遠(yuǎn)】

中國(guó)的石油70%靠进口,燃油車(chē)时代,能(néng)源面临卡脖子风险,切换到電(diàn)动車(chē)时代,就可(kě)以高枕无忧了吗?

答(dá)案是否定的。

中國(guó)生产了全球60%以上的锂電(diàn)池,但80%的锂资源供应依赖进口,是全球锂资源第一大进口國(guó)。

锂资源储量方面,南美“锂三角”(玻利维亚、阿根廷、智利)是全球锂资源储量最丰富的三个國(guó)家。2020年,三家合计占全球锂资源储量的58%,相比之下,中國(guó)的锂资源储量仅為(wèi)6%。

▲数据来源:USGS

换言之,中國(guó)希望在新(xīn)能(néng)源車(chē)产业达到的目标,与自身的资源禀赋条件高度不匹配。基于当前锂资源集中垄断的情况,不排除未来锂资源市场受到國(guó)际政治因素的影响,进而带来供应的不确定性风险。

特别是,作為(wèi)锂资源主要聚焦地的南美洲,政局历来就不是很(hěn)稳定。

2019年,玻利维亚前任总统莫拉莱斯在重压之下被迫下台,后来他(tā)多(duō)次在公开场合表示,美國(guó)垂涎玻利维亚庞大而丰厚的锂资源,但他(tā)选择了与俄罗斯合作开发,因此被赶了下来。谁能(néng)保证类似的事情不会再发生?

再者,自2020年以来,锂价一路飙升,碳酸锂价格从4万元/吨最高涨到了超50万元/吨。这部分(fēn)成本必然要有(yǒu)人承担,要么产业吃进去,要么转嫁给消费者。

2022年以前,中游電(diàn)池厂拿(ná)自己的钱為(wèi)整个行业扛下了伤害,為(wèi)此,相当一部分(fēn)企业的盈利受到冲击。2022年之后,价格向下游传递,電(diàn)动車(chē)经历了一轮涨价,而这直接影响到了新(xīn)能(néng)源汽車(chē)的普及速度。

天下苦锂久矣!

过去这两年,表面上看中國(guó)新(xīn)能(néng)源車(chē)产业搞的风生水起、热闹非凡,但实际上真正在背后闷声发大财的是南美和澳大利亚的矿业寡头们。

2022年三季度,智利SQM的营收同比增長(cháng)347%至29.58亿美元,净利润大涨近十倍至11亿美元,净利率高达35%以上。对比之下,國(guó)内锂電(diàn)池公司净利率的最高水平也不过10%左右。

不管是从能(néng)源安全出发,还是考虑经济效益,中國(guó)都需要在锂電(diàn)之外另辟一条新(xīn)的技术路線(xiàn)。这条新(xīn)的路線(xiàn),就是钠离子電(diàn)池

【上可(kě)制衡锂電(diàn),下可(kě)对攻铅酸】

钠离子電(diàn)池,在某些领域有(yǒu)着锂電(diàn)池无法企及的优势。

首先是便宜。

相比锂离子,钠离子在地壳元素中的储备更丰富,因而成本低,目前碳酸钠大约是3000元/吨,相比几十万元一吨的碳酸锂,价格只有(yǒu)百分(fēn)之一不到。此外,钠電(diàn)池的正负极均采用(yòng)铝箔,可(kě)以进一步降成本。

其次是安全性。

钠電(diàn)池可(kě)以在零電(diàn)压环境下保存和运输,没有(yǒu)运输安全风险,即便短路,自发热热量也很(hěn)少,不会起火或爆炸。

最后是能(néng)量密度。

在目前的技术条件下,钠電(diàn)池的電(diàn)芯能(néng)量密度大约為(wèi)70-200Wh/kg,虽比不上三元锂電(diàn)的200-350Wh/kg,但已经可(kě)以与磷酸铁锂一战(能(néng)量密度150-210Wh/kg),碾压铅酸電(diàn)池(30-50Wh/kg)。

综合成本和性能(néng),理(lǐ)论上,钠离子電(diàn)池已经可(kě)以平替磷酸铁锂,取代污染更严重的铅酸電(diàn)池。只要钠离子電(diàn)池能(néng)够量产,市场是现成的。

比如两轮電(diàn)动車(chē),電(diàn)池成本在所有(yǒu)零件中占比最高,约為(wèi)25%-30%,其带電(diàn)量大约是0.6Kwh左右,对電(diàn)池性能(néng)要求不高,但价格敏感度高。

所以,虽然性能(néng)上锂電(diàn)池相比铅酸電(diàn)池更好,但在锂電(diàn)原材料持续涨价的背景下,锂電(diàn)電(diàn)动車(chē)对铅酸電(diàn)动車(chē)的淘汰也面临压力。

钠電(diàn)池可(kě)能(néng)是最好的选择。一方面,它比锂電(diàn)池便宜(报价是锂電(diàn)池的75%-80%),后续随着行业产能(néng)和良品率提升,价格优势将继续扩大;另一方面,在能(néng)量密度、导電(diàn)性、充放電(diàn)、耐低温性等方面它又(yòu)比铅酸電(diàn)池也更有(yǒu)优势。

根据弗若斯特沙利文(wén)报告,中國(guó)電(diàn)动二轮車(chē)总销量由2017年的3050万辆增長(cháng)至2021年的4980万辆,复合年增長(cháng)率為(wèi)13.0%,总销量占2021年全球总销量的75.9%。如果后期全部转向钠离子電(diàn)池,这也是一块非常可(kě)观的蛋糕。

在四轮轻型電(diàn)动車(chē)领域也有(yǒu)用(yòng)武之地。

目前钠電(diàn)池可(kě)以满足续航里程在400公里以下的新(xīn)能(néng)源汽車(chē)車(chē)型的基本需求,也就是A00和A0级别電(diàn)动車(chē)車(chē)型,而这一细分(fēn)市场需求同样很(hěn)大。五菱宏光MINI已经实现了销量过百万,2022年日本市场的销量冠军本田N-Box也是一款A00级車(chē)。

最后是储能(néng),根据中金公司的预测,到2025年储能(néng)领域对钠電(diàn)池的渗透率将达到20%,需求量為(wèi)65.2GWh。这一数据相当于2020年國(guó)内动力锂電(diàn)池的总装机量。

总之,钠离子電(diàn)池長(cháng)坡厚雪(xuě),未来可(kě)期。

【商(shāng)业化量产的曙光】

早在二十世纪七十年代末期,钠离子電(diàn)池几乎与锂离子電(diàn)池同时起步开展研究。由于受当时研究条件的限制和研究者对锂离子電(diàn)池研究的热情,钠离子電(diàn)池的研究进展一度非常缓慢,甚至处于停滞状态。直到2010年以后,钠离子電(diàn)池再次被人类捡起,过去十多(duō)年相关研究成果取得了跨越式的进步。

中國(guó)在钠离子電(diàn)池的基础研究和技术水平上一直处于领先地位,代表企业中科(kē)海钠于2019年3月发布了世界首座30kW/100kWh钠离子電(diàn)池储能(néng)電(diàn)站。以此為(wèi)标志(zhì),我國(guó)在钠离子電(diàn)池的应用(yòng)示范方面也走在了世界前列。

但是,國(guó)内大多(duō)数研究始终停留在实验室层面,能(néng)推动技术商(shāng)业化的屈指可(kě)数,具备大规模量产能(néng)力的更是凤毛麟角。问题在于,如果一项新(xīn)技术迟迟不能(néng)走出实验室,最终恐难逃被反超甚至胎死腹中的命运。

最近,孚能(néng)科(kē)技的一纸公告让人看到了些许希望。

3月1日,公司正式确认已经收到江西江铃集团新(xīn)能(néng)源汽車(chē)有(yǒu)限公司EV3钠電(diàn)池定点函,為(wèi)江铃集团供应钠電(diàn)池包总成,并在今年二季度实现量产装車(chē)。

孚能(néng)科(kē)技是國(guó)内三元软包动力電(diàn)池的绝对领军者,连续五年排名中國(guó)软包动力電(diàn)池装机量第一名。2022年,公司在國(guó)内动力電(diàn)池装机5.36Gwh,占國(guó)内市场份额的1.8%,位居第八名。

孚能(néng)科(kē)技之所以能(néng)在钠電(diàn)池的商(shāng)业化上先人一步,除了一直以来坚持在技术研发上维持饱和投入,还有(yǒu)一个重要的原因是其钠電(diàn)池与原有(yǒu)锂電(diàn)池生产線(xiàn)高度重合,可(kě)在最短的时间内,以最小(xiǎo)的投资将三元電(diàn)池产能(néng)切换為(wèi)钠電(diàn)池产能(néng),满足快速量产和成本控制的需要。因此从長(cháng)遠(yuǎn)来看,孚能(néng)科(kē)技在钠离子電(diàn)池领域将会非常有(yǒu)竞争力。

而孚能(néng)科(kē)技也乐于顺势抓住这一机遇,把钠离子電(diàn)池纳入未来发展的战略蓝图上。据悉,公司要力争在2030年将钠离子電(diàn)池能(néng)量密度从160Wh/kg提升至220Wh/kg。

2020年开始,锂電(diàn)池在资本市场持续升温,左侧布局的投资者从中赚到了相当可(kě)观的收益。作為(wèi)商(shāng)业化量产的元年,2023年很(hěn)可(kě)能(néng)是钠電(diàn)池的一个上車(chē)机会,产业链上有(yǒu)相关业務(wù)的上市公司值得跟踪关注,特别是那些已经具备量产能(néng)力的企业。

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