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北信瑞丰基金张文博:如何看待钠离子电池的前景

最近在投资领域,关于钠离子电池的讨论热度不减。在宁德时代抛出自己的钠离子电池已经成熟、且7月要发布产品以后,基本以一己之力带动了市场对钠离子电池方向的投入。

按照我们对于动力和电化学储能电池的理解,欧盟“电池2030” 未来重点发展的电池体系,包括锂离子电池(Gen3、Gen4和Gen5)、非锂离子电池(钠离子是一个很前的顺序)和未来新型电池,这里单把钠离子电池作为成熟市场,就有点出人意料了。

钠离子电池是技术储备和补充,对锂电产业链影响有限

钠离子电池并非全新电池技术路线,其最早于20 世纪70 年代被首次提出,目前仍处于产业化初期。国内代表企业如中科海纳曾于2021 年3 月宣布完成亿元级A 轮融资,融资用于搭建年产能2000 吨的钠离子电池正、负极材料生产线。

此外,从元素周期表的排序中可以看到,锂元素排在第3 位,钠元素排在第11 位,因而锂元素相对分子质量较少,对应电池能量密度更高,锂元素更适合作为能量的载体。目前磷酸铁锂电池能量密度可以达到200Wh/kg,而钠离子电池在100-150Wh/kg,其能量密度较锂电池仍有较大的差距,与车用电池续航里程等要求匹配度较低,暂无替代锂电池主流路线的可能性。另一方面,目前钠离子电池实际成本仍较高,超过1元/Wh,尽管未来规模化量产后成本会有下降,但锂电池通过技术的发展演进同样具有较大的降本空间。参考2020 年特斯拉“电池日”上官宣的一系列电池降本技术,包括无极耳电池、干法电极工艺、硅负极材料、无钴正极材料、电池整车一体化结构等,特斯拉目标未来3 年电池包的续航能力提高54%,成本下降56%。

锂离子电池 VS 钠离子电池,谁才是电池市场的未来?

统计数据显示,锂在地壳中的丰度仅有17ppm(百万分之一),且分布极不均匀。根据美国地质调查局(USGS)数据显示,2019年全球已查明的锂资源量约为8000万吨,储量约为1700万吨,主要集中在智利、阿根廷和玻利维亚等地。南开大学陈军院士也曾表示:“锂丰度低,资源分布不均匀,约70%集中在南美洲,我国80%的锂资源依赖进口,引发了人们对锂储量的普遍担忧。另外,锂离子电池的安全隐患也难以满足大规模储能的应用需求。”随着新能源汽车产业的迅速发展,锂电池的需求量不断增大,锂资源面临着前所未有的紧张局面。因此,寻找替代锂电池的储能技术已经势在必行。同为碱金属的钠,在地壳中储量高达2.36%,资源丰富,且成本低廉,具备大规模应用的发展潜力。

如前所述,钠离子电池最大的优势,就是钠资源储量丰富,这也让钠离子电池相较于锂离子电池在成本上更具优势。然而,在化学元素周期表中,锂在第二周期,钠在第三周期。从物理化学性质来看,钠离子质量和半径更大,较之锂离子更活泼。因此,钠离子电池能量密度较低,在电池制作的过程中需要更多的辅材和制造成本。据研究估算显示,钠离子电池所需辅材和制造成本占总成本75%。宁德时代董事长曾毓群也表示,该公司新推出的钠电池可能比锂电池更贵。这也意味着,目前来看,较之锂离子电池,钠离子电池并没有太大的价格优势。钠电池想要更具成本竞争优势,就必须发展高能量密度和低价格辅材的钠离子电池体系,进一步降低钠电池生产成本。

从长远来看,我们现在谈论钠电池替代锂电池还为时尚早,两者因为性能不同必然会走向不同的市场定位。在新能源汽车、智能手机等对电池重量和能量密度要求较高的领域,在未来很长一段时间,锂离子电池仍会是市场的主流。而在对这些参数要求不高的领域,钠离子电池将会发挥自身优势,逐渐取得市场认可。

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