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钠离子电池,本来肩负着分庭抗“锂”的使命。
但最近似乎遇到了不愉快的事情。随着碳酸锂价格走低,“行业霸主”锂离子电池的价格没那么贵了。反衬着,钠离子电池的价格优势也就没有那么多了。
所以,一股凉气吹来了钠离子电池领域,我们可以重新思考一下,钠离子电池的适用场景到底是什么?
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锂价猛涨、猛跌,都不是好事。
这两年,电动车产业链不间断报警的起因,正是因为碳酸锂价格持续高涨。
2022年12月,碳酸锂价格每吨涨至60万元,到2023年4月,碳酸锂价格每吨又跌至18万元,表演了一次“高台跳水”。
来到5月,碳酸锂价格才有回升,大概到中旬左右,碳酸锂价格回调到每吨25万元上下。
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锂价猛涨时,行业就会绞尽脑汁寻找新的替代品,钠离子电池的风潮就是这样吹起来的。
但当锂价猛跌时,行业就会好好算笔经济账,大手笔投资钠离子电池还值不值得,说白了,究竟能不能赚到钱?
4月底,在2023高工钠电峰会,有位行业专家测算了这么一组数据:
“如果碳酸锂价格达20万元/吨时,钠离子电池的边际成本可领先24%左右;如果碳酸锂价格下探到10万元/吨时,钠离子电池的边际成本领先12%左右;而如果碳酸锂价格回归到5万元/吨,钠离子电池仅领先约5%的边际成本。”
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当然,这还是基于边际成本的测算。但钠离子电池仍处于“从0到1”的突破期,那么,要不要持续投入,究竟值不值得,就需要重新考虑了。
至少,锂价越猛跌,朝钠离子电池布局就会越犹豫。
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钠资源无限制,钠离子电池价格低,是其主要优点,但不是唯一优点。
从历史角度看,钠离子电池与锂离子电池几乎同时期(上世纪70年代)被锁定进行研究,但两者都奔着罗马去,结果却不尽相同。
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锂离子电池早已在手机、电脑,以及新能源汽车领域呼风唤雨,但钠离子电池直到2015年才有了商业化的眉目。
2023年声称是“钠离子电池上车元年”,但真正落地的车型仍未出现。
行业对钠离子电池的期待,也并非彻底取代锂离子电池。
而希望在技术路线上,钠离子电池能形成锂离子电池之外的“补充方案”,以此打破“卡脖子”的状态。
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我们可以从两个角度看:
1、宁德时代推出钠离子电池,很重要一个初衷,是为了敲打上游产业,告诉锂矿们,别再疯狂涨价了,再涨,我们会加速替代研发了;
2、行业里也支持钠离子电池的研发推广,从某种程度看,锂矿是继石油之后,又一可能被外国“卡脖子”的资源,那么,钠离子电池真能商业落地,我们的风险也没那么大了。
钠离子电池就像一座“彩虹桥”,一旦锂离子电池触发不可控风险,那么,走过彩虹桥,钠离子电池就是一片美好的“避风港”。
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不过,钠离子电池的各项指标,仍不及锂离子电池,主要表现在以下几个方面:
1、能量密度低。钠离子电池的理论能量密度比不过三元锂电池,比磷酸铁锂电池还要低。经券商机构测算,钠离子电池的当前能量密度是100-150Wh/kg,而将来的能量密度“天花板”也只有200 Wh/kg。
2、充放电速度慢。在微观视角里,钠离子的尺寸比锂离子的尺寸大,而电池充放电的化学反应其实是离子的析出、移动与嵌入,由于尺寸过大,这决定了钠离子的移动速度慢,也较难嵌入电机晶体中,必然影响充电效率。
3、产业并未规模化,当前成本反而居高不下。如何理解呢?其实就是钠离子电池的产业基础还很初级,供应链并不充分,工艺也不成熟,致使其前期的成本反而高过锂离子电池。
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说白了,电池产业链非常讲究“规模效应”。
正如,在新能源汽车发展初期,一定需要财政补贴扶持那样,“高投入、不赚钱”,行业自身难以主动转身,必须补贴之后,有利可谋,才能推动产业链快速发展。
那么,对于钠离子电池而言,行业就在摇摆。如果锂离子电池成本继续下探,技术继续成熟,很难有动力扑向钠离子电池。
这里有一组数据,当前钠离子电池的成本超过1元/Wh,但锂离子电池的成本已经下探到0.5-0.6元/Wh(特指磷酸铁锂电池,三元锂电池高一些)。
只有当规模达到一定级别后,钠离子电池的成本才有望达到0.2-0.3元/Wh。
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钠离子电池在能量密度上有先天劣势,那么,其应用场景必然会锁定在“对能量密度要求较低”的需求上来。
最主要的两大用途:1、不需要移动的储能基站;2、续航里程不必很高的两轮电动车或特种车。
储能电站,潜在的产值空间非常高,目前锂离子电池大量扩充,也有从电动车上退役下来的,作为“梯次利用”的流向之一。
但是,很多时候,大家对锂离子电池的安全性仍然存疑,那么,钠离子电池可以补上这个缺口。
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钠离子移动慢,意味着电池活性没那么高,则安全性更佳,适合一些储能基站,尤其是一些敏感机构的“不间断电源”,比如银行、通讯公司、数据中心等。
至于,两轮电动车、特种车辆(园区巡逻车等),它们的特点是不要求续航高,也无所谓充电快慢,那么,钠离子电池可以率先被应用。
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实际上,钠离子电池挥下“第一刀”,去取代的市场,是针对铅酸电池的。再砍“第二刀”,才有可能在乘用车方面,作为锂离子电池的补充。
宁德时代在3月的业绩说明会上曾表示,“公司钠离子电池2023年将实现产业化,同时将持续升级产品性能。公司已发布的第一代钠离子电池既可应用于各种交通电动化场景(包括二轮车),尤其在高寒地区具有突出优势,又可灵活适配储能领域全场景的应用需求。”
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他们的装车方案是一套AB电池系统解决方案,将钠离子电池和锂离子电池混搭在一起,以此弥补钠离子电池能量密度低的缺点,但也可以发挥其安全性高、低温好的优势。
从数据上看,宁德时代第一代钠离子电池单体电芯能量密度为160Wh/Kg;在-20℃低温环境中,也有90%以上放电保持率。该电池将首发落地在奇瑞车型上。
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技术一直是多元的,但会在市场应用中,决出真正的王者。
钠离子电池的优点、缺点非常明显,行业对其期待,是成为锂离子电池的补充方案。
只是,从实验室到真正的产品落地,还需要漫长的规模化之路,终究,背后都是一笔“经济账”。