据上海钢联(300226)消息,5月9日电池及碳酸锂涨至6500元/吨,均价报21.25元/吨,重回20万元大关。
关于钠电池何时能迎来大规模量产机遇,业内具有普遍共识的一种说法是,“锂价只要在20万/吨红线以上,钠电池就有空间”。
何解?
钠离子技术路线在技术和性能还无法正面硬刚锂电池的当下,成本或许是钠电池最大的优势。因此锂价所谓的“20万/吨红线”,正是给钠电池留下充分的竞争空间。
但长期卷成本优势,并不是钠电池玩家们的夙愿。并不是越便宜的电池,客户越喜欢,一切讲究的是性价比。
钠电池工作原理和锂电池十分相像,仅在材料方面有所替换,利用钠盐取代锂盐。这样做的优势一方面在于,钠离子具备天然的长寿命、低温性能可靠等特质;另一方面在于,上游原材料供应可靠。
(图为钠离子电池工作原理)
和严重依赖进口的锂资源相比,国产钠资源要丰富许多。一组数据,钠在地壳的丰富程度约2.75%,是锂的400倍之高。从更宏观的战略意义上看,钠离子路线得以“突破资源瓶颈”,供应链安全上更加自主可控。
在性能有潜力、战略有意义的局面下,为何钠离子电池还未发展壮大?
答案是能量密度。还是一组直观的数据对比,当锂离子电池的能量密度普遍在150-350Wh/kg时,钠离子电池仅有70-200Wh/kg。因而不难解释为何电车风口来临之时,先上车发扬光大的是锂离子电池,而非原理相似的钠离子电池。
但风水轮流转。
动力电池越来越卷的当下,储能需求为电池开辟了一个更广阔的天地。
和对能量密度要求更严格的动力电池不同,储能电池的使用场景更讲究材料成本、能量转化效率和长期运维成本。
一片为钠离子量身定制的蓝海,随着各地储能需求释放,吸引了一众玩家扬帆入局。
01丨钠电新势力
事实上,从2020年至今,钠离子电池不仅在资本市场活跃,在产业界更是炙手可热。
除了电池界人人耳熟能详的宁德时代(300750)等选手以外,还有一名新选手——正力新能,凭借亮眼的产品性能,值得关注。
5月9日,正力新能正式对外发布旗下钠离子电池产品,覆盖动力电池和储能两大热门应用领域。
从技术路线上看,正力新能选择了钠电池主流技术路线中发展更为成熟的层状氧化物和聚阴离子化合物“两条腿走路”。
这里所指的技术路线,实际上以钠离子电池的正极材料所命名,而这也是钠离子电池有别于锂离子电池的核心。理想情况下,钠离子能够完全进行可逆脱出与嵌入,而不会造成正极材料晶体结构的破坏。
由于正极对电池的能量密度和制造成本起着据定性的作用,因此正极技术的成熟与否,很大程度上决定着钠离子电池整体的性价比。
回到正力新能对钠电池技术做出的选择,主流3条路线(层状氧化物、聚阴离子和普鲁士蓝)中,正力新能占了2条,也是产业化进度最快的2条技术路线。唯一没有踏足的普鲁士蓝路线,虽然结构稳定,但在当前存在空间缺陷和间隙水问题,导致材料的电化学性能较低,整体技术上发展成熟度不佳。
(图为钠离子电池主要正极材料特点)
综合来看,技术成熟度最高的层状氧化物在能量密度上,具有最大的开发潜力,且具有倍率、低温性能优势,但缺陷是循环寿命相对较低。
因此,正力新能还补充了另一条聚阴离子技术路线——具有主流钠电类型中最高的循环寿命,且结构上稳定性强,只是在能量密度上略有不及。
据笔者判断,结合正力新能计划旗下钠电池产品同时覆盖动力和储能两大应用场景,这也就不难解释为何同时落地两条技术路线——以层状氧化物路线适配能量密度、倍率、低温性能要求高的动力电池场景;以循环性能和综合成本具备优势的聚阴离子路线,适配储能应用。
虽然最有可能适配动力电池应用的层状氧化物路线,在整体上看循环寿命较差,但是正力新能这次交出的答卷确实可圈可点。从正力新能自行发布的产品性能上看,功率型钠离子电池不仅可满足3C充电,且在循环寿命上突破3000次。
需要说明的是,一般功率型钠离子电池的循环寿命多集中在1000-2000次,正力新能此次发布的新产品毫无疑问站在了钠电领域的第一梯队。
正如前文所述,受制于锂资源瓶颈和成本,钠离子电池一直被认为是推动新能源产业发展的压舱石,得益于深厚的研发实力和制造能力,正力新能已经完成钠离子电池布局,提早锁定一张通往未来的门票。
据悉,正力新能第一批高功率钠离子电池已经率先在海外完成装车测试,电芯在20C倍率下容量保持率94%,零下20度容量保持率达92%。预计不久的将来,正力新能的钠电产品将更大规模落地。
2023年或将是业内验证钠电的关键元年。当市场火热涌入钠电池领域的时候,什么样的玩家才能首先跑出来?
笔者认为,和制造业的大逻辑所类似的,钠电池还是一门需要靠规模化创造效应的生意,具备先发优势、布局产线并打通下游应用的抢跑者能够率先打开市场,这一点,正力新能显然已经有所准备。且随着25GWh工厂的正式投产,虽然,目前还不确定其中有多少是留给钠电的空间,但初步的量产实力已经就位。
其次是技术建立的护城河。在正极材料上锁定研发和技术实力的企业,不仅可以建立产业链地位,而且能够在商业化应用中继续积累产业经验,不断迭代婉完善产品,从而逐步提高定价话语权,形成自身的竞争壁垒。这一点,正力新能同样没有忽视。
正力新能已提早锁定一个充满想象空间的钠电时代。
02丨电池老玩家
实际上,正力新能并不是刚踏入电池领域的全新玩家,其在锂电领域早有涉猎,并曾取得过不菲成绩。
2022年12月,国内磷酸铁锂动力电池企业装车辆前10名,正力新能赫然在列。2022年全年,国内动力电池企业装车辆前15名,同样有正力新能的身影。
在锂电领域扎根深厚,并取得装车量的亮眼成绩,正是正力新能敢于预判钠电趋势,勇敢入局的重要底气。
5月9日,正力新能在江苏常熟举行“25GWh软件定义电芯工厂投产仪式暨新技术发布会”,正力新能带来的好消息不仅是钠电产品,还有公司“25GWh软件定义电芯工厂投产”和其他重磅产品发布。
正力新能基于新能源行业特点和电芯工厂管理特性,率先提出软件定义电芯工厂理念,并发布了智能工厂ZOE(Zenergy Operation Excellence)架构。据正力新能常务副总裁周楠介绍,ZOE智能化电芯工厂重新定义了协同、工作方式、工艺管理和质量控制,从而让电芯工厂的设备和产线更加灵动、智慧。
一组简单的数据理解ZOE架构带来的效率提升:基于ZOE智能工厂,工厂对客户响应时间整体缩短50%,工时效率提升33%;MOM支持天量数据的毫秒级响应,TPS高达3100以上。
产品上,正力新能在行业率先发布了针对电动航空领域的动力电池——正力·航空电池,可更「芯」电池包——正力·乾坤电池,正力·储能电池等覆盖陆海空全场景应用的前瞻技术和代表性产品。
除了前文重点关注的钠离子电池之外,正力新能还发布了容量高达314Ah的大容量储能专用电池,能量密度为180Wh/kg,循环寿命突破12000次,能量效率高达95%,零下20℃容量保持率在91%以上。
据笔者了解,正力新能位于常熟的25GWh工厂投产后,2023年出货量预计10-15GWh,较2022年约3GWh的出货量有了质的飞跃。
随着新工厂正式投产,产能大幅爬坡,预计不久的将来,正力新能的身影将频繁出现在电池领域的捷报之上。
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