取代锂电池？钠离子电池能否带来一场新革命

2021-08-03 08:21:40来源：凤凰科技

电在生活中发挥着无比重要的作用，但大多数人对电池的理解犹如冰山一角，充满好奇但不会深究。“但我们认为，电化学的世界，就像能量魔方，未知远远大于已知，并乐此不疲地探索着其中的奥秘。”宁德时代董事长曾毓群始终保持着对电池领域的新鲜感。

锂电池巨头宁德时代似乎不想继续在锂电池上做文章了，而是把目光聚集在钠离子电池上。7 月 29 日，其发布了第一代钠离子电池，并打算通过锂钠混搭的方式，将其装载到电动汽车上，成为新的储能和动力电池的新选择，同时实现钠离子电池的产业化。

钠离子电池不是新鲜事物。只是在此之前，钠离子电池主要被应用在储能电站、低速车等领域。相比锂电池，钠离子电池硬伤颇多，一方面是能量密度略低，比如宁德时代第一代钠离子电池单体能量密度最高为 160Wh/kg，而三元锂电池的能量密度则在 150-350Wh/kg，磷酸铁锂电池也在 150-210Wh/kg 之间;另一方面，钠离子电池的循环寿命在 3000 次左右，磷酸铁锂电池则可达 5000 余次。

“对汽车而言，动力电池的体积能量密度更为重要，往往决定了一辆车能装载多少电池。”有分析人士称，由于钠离子电池体积能量密度较低，或许车上装不下太大的容量。即便如此，宁德时代仍不肯放弃，其研究院副院长黄起森表示下一代钠离子电池能量密度将突破 200Wh/kg。

为何宁德时代要不遗余力地发展不被看好的钠离子电池?钠离子电池会不会取代锂离子电池的地位?

锂价涨幅翻倍，锂电池供给承压

自 2020 年第四季度开始，锂的价格就不断攀升，其中碳酸锂的价格就从 3.8 万元/吨涨至 9 万元/吨，涨幅超过 130%。2021 年 7 月 29 日，澳洲主力锂矿 Pilbara 更是将其锂精矿拍卖出 1250 美元/吨价格，达到历史新高;电池制造商股票的 Solactive 全球锂指数 2021 年已上涨 32%，创历史高点。

反观国内市场，从 2020 年 7 月至今，锂矿板块累计涨幅已达到 250%，远超沪深 300 指数。2021 年中国最大的锂材料生产商赣锋锂业股价上涨近 100%，截至 7 月 30 日收盘，其股价达到 194.66 元/股，市值达到 2798 亿元，成为全球最大的锂材料公司之一。无独有偶，锂矿巨头天齐锂业过去一年最高涨幅超过 450%，目前总市值达到 1400 亿元。

而在国内新能源汽车销量大涨的前提下，市场对锂的需求不断加剧。有报告显示，在全球锂电池产品结构中，车用动力锂电池占比近 46.7%，在电脑、手机增量逐渐放缓的趋势下，电动汽车或许会成为锂电池下一个增长的风口，只不过这股风吹的有点猛，上游锂矿原料的紧缺可能在很长一段时间内无法满足市场对于锂电池的需求。

国泰君安分析称，供需的紧张程度和锂价变化是非线性的，下半年锂价高度将超市场预期，下半年锂价预期被上调至历史前高 18 万元/吨。不仅如此，随着电动车爆款车型的频出，国泰君安预计下半年锂电需求环比上半年增加 50% 左右。

尽管宁德时代在锂电池行业有着绝对的话语权，但在锂电池上的投资布局并没有涉及到全产业链。中商产业研究院的报告显示，宁德时代在动力电池领域，正、负极材料、电解液供应商颇多，在三元材料方面(镍钻锰酸锂、镍钻铝酸锂)布局较少，而镍钻锰酸锂凭借其高能量密度的优势，成为新能源电动车主要材料之一。

这使得在新一轮的竞争中，由于对锂电池上游供应链布局的不充分，宁德时代对供应链价格的疯涨也变得力不从心，或许在某种意义上发展钠离子电池可以限制锂电池供应价格的疯涨，而钠离子作为一种战略技术储备也能增强宁德时代的护城河。

钠离子电池能否取代锂电池?

相比锂电池，钠离子电池的优势更加明显。首先在储量方面，钠分布在全球各地，不受资源和地域限制;其次由于不含钴和锂，钠离子电池的材料成本较低，相比锂电池可下降 30%～40%。

除此之外，其安全性也相对较高。在针刺、挤压、过充、过放等安全项目测试中做到不起火不爆炸;同时钠离子电池可以彻底放电，以降低电池运输的安全风险等问题。

不仅如此，钠离子电池的高低温性能也比较优异。据宁德时代给出的数据，在-20℃的环境下，仍有 90% 以上的放电保持率;在常温下，充电 15 分钟，电量就可以达到 80%。

但钠离子电池能量密度低也是不容忽视的问题之一。宁德时代的方法是，将钠离子电池与锂离子电池集成到同一个电池系统里，用整个系统的能力来弥补钠离子电池的短板。“将两种电池按一定比例和排列进行串联、并联等方式，通过 BMS 的精准算法进行不同电池体系的均衡控制。”宁德时代黄起森博士表示，这样一来既可以弥补钠离子电池能量密度的短板。

话虽如此，要想将钠离子电池大规模应用，上游正负极、电解质等供应链的建设及培育也尚需时间，尽管宁德时代有自己的时间表，并计划于 2023 年形成钠离子电池的基本产业链，但要想实现这一计划，宁德时代还需要上下游更多的合作伙伴共建共赢。

而在碳中和的背景下，市场对锂电池板块的反应也将持续向好，锂电板块的估值也将继续偏高。“很长一段时间内，钠离子电池只能作为一种动力电池的补充品存在，来应对现阶段锂矿产能的不足。”有分析师表示，钠离子电池不可能完全取代锂电池，其性能在很多方面并不如锂稳定。

8 月 2 日，国内锂电巨头赣锋锂业在投资者互动平台表示，锂离子电池未来依然是新能源车的主流，钠离子电池的发布对公司锂盐产品影响不大。

动力电池孕育着技术革命的胚胎

据中汽协数据显示，仅 2021 年上半年，国内乘用车销量约 1001 万辆，同比增长 27%，其中新能源汽车累计销量达 120.6 万辆，同比增长 207%，超过 2020 年全年的新能源汽车销量，并且远远超过汽车市场总体销量 25.6% 的增长率。

从全球市场来看，欧盟及美国新能源汽车渗透率均达到 20% 左右，随着近日欧盟政策的出台，或将在 2035 年前禁止汽油和柴油汽车销售，其渗透率将进一步提高。

由此带来的，则可能是电池短缺的情况。

据 SNE Research 预测，到 2023 年全球电动汽车对动力电池的需求将达到 406GWh，而动力电池的供应预计仅为 335GWh，缺口约为 18%;预计 2025 年这一缺口将扩大到近 40%，动力电池行业将出现供需结构失衡的情况。

有专家预测，2025 年～2030 年，电动汽车电池的短缺将干扰全球汽车市场，2026 年其产量有可能减少 440 万辆;2022 年～2029 年，将损失近 2000 万辆可充的电动汽车。

这也使得各大企业纷纷祭出“杀手锏”，在动力电池领域攻城略地。

不仅宁德时代打算将钠离子电池应用于电动车领域，并成为新的储能和动力电池的新选择;韩国电池巨头 LG 能源也在研发将高镍四元(NCMA)作为正极材料的新一代动力电池，并在南京基地进行投产;比亚迪则推出刀片电池，全面应用于旗下的纯电车型，并启用针刺实验作为企业的标准。

7 月中旬，一汽集团还与比亚迪签署了新能源动力电池投资合作协议，将电池项目落户长春。目前长安福特、现代和丰田等车企均与比亚迪洽谈过刀片电池合作。