據上海鋼聯消息,5月9日電池及碳酸鋰漲至6500元/噸,均價報21.25元/噸,重回20萬元大關。
關于鈉電池何時能迎來大規模量產機遇,業內具有普遍共識的一種說法是,“鋰價只要在20萬/噸紅線以上,鈉電池就有空間”。
何解?
鈉離子技術路線在技術和性能還無法正面硬剛鋰電池的當下,成本或許是鈉電池最大的優勢。因此鋰價所謂的“20萬/噸紅線”,正是給鈉電池留下充分的競爭空間。
但長期卷成本優勢,并不是鈉電池玩家們的夙愿。并不是越便宜的電池,客戶越喜歡,一切講究的是性價比。
鈉電池工作原理和鋰電池十分相像,僅在材料方面有所替換,利用鈉鹽取代鋰鹽。這樣做的優勢一方面在于,鈉離子具備天然的長壽命、低溫性能可靠等特質;另一方面在于,上游原材料供應可靠。
(圖為鈉離子電池工作原理)
和嚴重依賴進口的鋰資源相比,國產鈉資源要豐富許多。一組數據,鈉在地殼的豐富程度約2.75%,是鋰的400倍之高。從更宏觀的戰略意義上看,鈉離子路線得以“突破資源瓶頸”,供應鏈安全上更加自主可控。
在性能有潛力、戰略有意義的局面下,為何鈉離子電池還未發展壯大?
答案是能量密度。還是一組直觀的數據對比,當鋰離子電池的能量密度普遍在150-350Wh/kg時,鈉離子電池僅有70-200Wh/kg。因而不難解釋為何電車風口來臨之時,先上車發揚光大的是鋰離子電池,而非原理相似的鈉離子電池。
但風水輪流轉。
動力電池越來越卷的當下,儲能需求為電池開辟了一個更廣闊的天地。
和對能量密度要求更嚴格的動力電池不同,儲能電池的使用場景更講究材料成本、能量轉化效率和長期運維成本。
一片為鈉離子量身定制的藍海,隨著各地儲能需求釋放,吸引了一眾玩家揚帆入局。
01丨鈉電新勢力
事實上,從2020年至今,鈉離子電池不僅在資本市場活躍,在產業界更是炙手可熱。
除了電池界人人耳熟能詳的寧德時代等選手以外,還有一名新選手——正力新能,憑借亮眼的產品性能,值得關注。
5月9日,正力新能正式對外發布旗下鈉離子電池產品,覆蓋動力電池和儲能兩大熱門應用領域。
從技術路線上看,正力新能選擇了鈉電池主流技術路線中發展更為成熟的層狀氧化物和聚陰離子化合物“兩條腿走路”。
這里所指的技術路線,實際上以鈉離子電池的正極材料所命名,而這也是鈉離子電池有別于鋰離子電池的核心。理想情況下,鈉離子能夠完全進行可逆脫出與嵌入,而不會造成正極材料晶體結構的破壞。
由于正極對電池的能量密度和制造成本起著據定性的作用,因此正極技術的成熟與否,很大程度上決定著鈉離子電池整體的性價比。
回到正力新能對鈉電池技術做出的選擇,主流3條路線(層狀氧化物、聚陰離子和普魯士藍)中,正力新能占了2條,也是產業化進度最快的2條技術路線。唯一沒有踏足的普魯士藍路線,雖然結構穩定,但在當前存在空間缺陷和間隙水問題,導致材料的電化學性能較低,整體技術上發展成熟度不佳。
(圖為鈉離子電池主要正極材料特點)
綜合來看,技術成熟度最高的層狀氧化物在能量密度上,具有最大的開發潛力,且具有倍率、低溫性能優勢,但缺陷是循環壽命相對較低。
因此,正力新能還補充了另一條聚陰離子技術路線——具有主流鈉電類型中最高的循環壽命,且結構上穩定性強,只是在能量密度上略有不及。
據筆者判斷,結合正力新能計劃旗下鈉電池產品同時覆蓋動力和儲能兩大應用場景,這也就不難解釋為何同時落地兩條技術路線——以層狀氧化物路線適配能量密度、倍率、低溫性能要求高的動力電池場景;以循環性能和綜合成本具備優勢的聚陰離子路線,適配儲能應用。
雖然最有可能適配動力電池應用的層狀氧化物路線,在整體上看循環壽命較差,但是正力新能這次交出的答卷確實可圈可點。從正力新能自行發布的產品性能上看,功率型鈉離子電池不僅可滿足3C充電,且在循環壽命上突破3000次。
需要說明的是,一般功率型鈉離子電池的循環壽命多集中在1000-2000次,正力新能此次發布的新產品毫無疑問站在了鈉電領域的第一梯隊。
正如前文所述,受制于鋰資源瓶頸和成本,鈉離子電池一直被認為是推動新能源產業發展的壓艙石,得益于深厚的研發實力和制造能力,正力新能已經完成鈉離子電池布局,提早鎖定一張通往未來的門票。
據悉,正力新能第一批高功率鈉離子電池已經率先在海外完成裝車測試,電芯在20C倍率下容量保持率94%,零下20度容量保持率達92%。預計不久的將來,正力新能的鈉電產品將更大規模落地。
2023年或將是業內驗證鈉電的關鍵元年。當市場火熱涌入鈉電池領域的時候,什么樣的玩家才能首先跑出來?
筆者認為,和制造業的大邏輯所類似的,鈉電池還是一門需要靠規模化創造效應的生意,具備先發優勢、布局產線并打通下游應用的搶跑者能夠率先打開市場,這一點,正力新能顯然已經有所準備。且隨著25GWh工廠的正式投產,雖然,目前還不確定其中有多少是留給鈉電的空間,但初步的量產實力已經就位。
其次是技術建立的護城河。在正極材料上鎖定研發和技術實力的企業,不僅可以建立產業鏈地位,而且能夠在商業化應用中繼續積累產業經驗,不斷迭代婉完善產品,從而逐步提高定價話語權,形成自身的競爭壁壘。這一點,正力新能同樣沒有忽視。
正力新能已提早鎖定一個充滿想象空間的鈉電時代。
02丨電池老玩家
實際上,正力新能并不是剛踏入電池領域的全新玩家,其在鋰電領域早有涉獵,并曾取得過不菲成績。
2022年12月,國內磷酸鐵鋰動力電池企業裝車輛前10名,正力新能赫然在列。2022年全年,國內動力電池企業裝車輛前15名,同樣有正力新能的身影。
在鋰電領域扎根深厚,并取得裝車量的亮眼成績,正是正力新能敢于預判鈉電趨勢,勇敢入局的重要底氣。
5月9日,正力新能在江蘇常熟舉行“25GWh軟件定義電芯工廠投產儀式暨新技術發布會”,正力新能帶來的好消息不僅是鈉電產品,還有公司“25GWh軟件定義電芯工廠投產”和其他重磅產品發布。
正力新能基于新能源行業特點和電芯工廠管理特性,率先提出軟件定義電芯工廠理念,并發布了智能工廠ZOE(Zenergy Operation Excellence)架構。據正力新能常務副總裁周楠介紹,ZOE智能化電芯工廠重新定義了協同、工作方式、工藝管理和質量控制,從而讓電芯工廠的設備和產線更加靈動、智慧。
一組簡單的數據理解ZOE架構帶來的效率提升:基于ZOE智能工廠,工廠對客戶響應時間整體縮短50%,工時效率提升33%;MOM支持天量數據的毫秒級響應,TPS高達3100以上。
產品上,正力新能在行業率先發布了針對電動航空領域的動力電池——正力·航空電池,可更「芯」電池包——正力·乾坤電池,正力·儲能電池等覆蓋陸海空全場景應用的前瞻技術和代表性產品。
除了前文重點關注的鈉離子電池之外,正力新能還發布了容量高達314Ah的大容量儲能專用電池,能量密度為180Wh/kg,循環壽命突破12000次,能量效率高達95%,零下20℃容量保持率在91%以上。
據筆者了解,正力新能位于常熟的25GWh工廠投產后,2023年出貨量預計10-15GWh,較2022年約3GWh的出貨量有了質的飛躍。
隨著新工廠正式投產,產能大幅爬坡,預計不久的將來,正力新能的身影將頻繁出現在電池領域的捷報之上。
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