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今年毫無疑問是新能源汽車產業鏈整體爆發的一年，也或是未來新能源汽車發展黃金十年的首發年，不僅終端新能源汽車銷量大爆發，中游以寧德時代為首的電池廠商更是翻倍擴張產能。在這個鋰電池略微過熱的局勢下，7月29日動力電池龍頭寧德時代攜鈉離子電池亮相，究竟是來“降溫”還是繼續加大火力？ 在7月29日寧德時代的鈉離子電池發布會上，不僅展示了全球最高水平160Wh/kg能量密度的第一代鈉離子電池，更是創造性的將鈉離子電池和鋰離子電池混搭使用，最超預期的是鈉離子電池最快會在2023年商業化。 01 鈉、鋰電池混合互補，成為發布會閃光點 市場此前預期鈉離子電池本身的性能就決定了它難以在高能量密度要求的行業有所作為，只能用于低能力密度的領域如二輪車、儲能、數據中心等領域，但是寧德時代卻創新性的表示可以實現鈉離子電池與鋰離子電池的集成混合共用，優勢互補。 其實新能源產業已進入到多層次、多類型發展階段，愈發細分的市場對電池提出了差異化和多元化的需求，而鋰電池單一的產業鏈在未來將難以滿足，同時單一產業鏈也會催發像資源端瘋狂漲價的問題，使得我國從以前石油轉為現在鋰資源限制。鈉離子電池通過其獨特優勢，將與鋰離子電池實現共存互補，可以適配更多應用場景，未來整體市場需求增長會更加強勁。 在寧德時代開發的開發了AB電池解決方案中，鈉離子電池與鋰離子電池能夠同時集成到同一個電池系統里，通過將兩種電池按一定的比例和排列進行混搭，串聯、并聯集成，然后通過BMS的精準算法進行不同電池體系的均衡控制，這樣可以實現取長補短，既彌補了鈉離子電池在現階段的能量密度短板，也發揮出了它高功率、低溫性能的優勢，這樣的鋰-鈉電池系統，就能適配更多應用場景。  正如寧德時代董事長曾毓群所說，多元化的技術路線是新能源產業長期穩定發展的重要保障，鈉離子電池在低溫性能、快充以及環境的適應性等方面擁有獨特的優勢，在與鋰離子電池相互兼容互補后，之前備受詬病的冬天搭載鋰離子電池的新能源汽車續航就大縮水，充電太慢以及熱穩定性不夠容易自燃等問題或將得到解決，雙電池混搭也或將成為未來新能源汽車的主流方向。 除此之外，寧德時代的第一代鈉離子電池本身的性能就已經給市場不小的驚喜，此前業內都認為鈉離子電池的低能量密度等性能問題或將是重要缺陷，但是目前來看遠遠超出市場預期： 1）寧德時代的第一代鈉離子電池的電芯單體能量密度已經達到了160Wh/kg，不弱于一般磷酸鐵鋰電池，這也是目前全球最高水平，而下一代鈉離子電池能量密度更是將突破200Wh/kg； 2）寧德時代的第一代鈉離子電池常溫下充電15分鐘電量就可以達到80%，具備了快充能力； 3）寧德時代的第一代鈉離子電池在零下20°C低溫的環境下，仍然有90%以上的放電保持率，而磷酸鐵鋰電池在低溫下衰減將達到30%。 4）寧德時代的第一代鈉離子電池在系統集成效率方面，可以達到80%以上； 5）寧德時代的第一代鈉離子電池有著優異的熱穩定性，已經超越了國家動力電池強標的安全要求。  02 鈉離子電池產業鏈 從最上游資源端來看，由于鈉離子電池鈉離子少用或者幾乎不用稀有金屬，主要使用的是碳酸鈉而不是鋰電池常用的碳酸鋰或氫氧化鋰，后兩者大家都清楚價格極其昂貴，價格已經飆升到9萬元/噸左右，而鈉離子電池的主要原材料碳酸鈉價格才2-3千元/噸，且資源極其豐富，未來也不會受到大宗商品價格的波動影響，所以資源端來看還是有不小的變化。 但是從制備工藝和設備來看，寧德時代表示其實鈉離子電池和鋰電池差別并不大，完全可以兼容，即使是主要的四大材料和相關輔助材料上也并不是完全顛覆，而只是有些許變化： 1）正極材料： 鋰離子電池：主要是磷酸鐵鋰和三元兩大塊。 鈉離子電池：體系則較多，包括過渡金屬氧化物、聚陰離子型化合物、普魯士藍化合物和熔融硫，目前各大體系都有公司在嘗試。 寧德時代發布會上表示普魯士白和層狀氧化物兩類材料最具有潛在商業化價值，其克容量已經達到了160mAh/g，與現有的鋰離子電池正極材料相當。 2）負極材料： 鋰離子電池：鋰電池主要使用人造石墨，未來發展方向是硅碳負極，但由于硅的膨脹和鋰首效會消耗鋰離子問題沒有完美解決，還未能規?；?； 鈉離子電池：不能使用石墨，主要有3種類型，分別是嵌入式-最好是碳材料、合金類反應和轉化類。 寧德時代發布會上表示開發了能夠讓大量的鈉離子存儲和快速通行，具有獨特孔隙結構的硬碳材料，這種硬碳材料克容量可達350mAh/g以上，還具備優異的循環性能，整體性能指標與現有的石墨是相當。 3）電解液： 鋰離子電池：溶劑使用的是碳酸酯，鋰鹽主要是六氟磷酸鋰，添加劑包括成膜添加劑、阻燃添加劑等。 鈉離子電池：溶劑也使用的是碳酸酯，鋰鹽則轉為是六氟磷酸鈉。 寧德時代發布會上表示開發了適配這樣的正極負極材料的新型獨特電解液體系。 4）隔膜：鈉離子電池使用目前鋰電池的主流隔膜是沒有任何問題的，可以做到無縫銜接。 5）其他材料： 鋰離子電池：正極集流體用鋁箔，負極則用銅箔。 鈉離子電池：正負極都可以使用鋁箔，由于鋁箔價格遠低于銅箔，成本上來看要便宜很多，同時鈉電換成鋁重量也會變輕。  03 鈉離子電池或將在儲能上有不小的突破 除了和鋰離子電池做集成混搭使用，此前市場預期由于鈉離子電池自身低能量密度的性能，未來或只能用于低能量密度的行業，行業應用十分受限，但是寧德時代的第一代鈉離子電池卻展現了其超預期的高能量密度以及未來更新換代的發展空間（160Wh/kg，下一代預期200Wh/kg），顯然未來應用不會僅局限于在電動二輪車（目前主要是鉛酸電池）、低速四輪車等，還能在電動車領域占據一席之地，特別是在高寒領域，鈉離子電池的優勢十分明顯，以銷量冠軍，國民神車五菱宏光MINI EV為例，其電池系統能量密度也才為100wh/kg，寧德時代的鈉離子電池完全能滿足其需求。 當然正如寧德時代董事長曾毓群在發布會上提到的能源轉化和存儲是新能源發展的核心，鈉離子電池單獨使用的話還能夠大批量的應用在儲能方面，充分享受未來5年的儲能規模爆發的紅利。 今年4月份我國能源局和發改委提出的新型儲能指導意見里就首次包括了鈉離子電池，給儲能電池選取一個新的技術。此前《新型儲能項目管理規范（暫行）（征求意見稿）》中也取消了電池梯次利用儲能項目，使得未來儲能這塊由于不能使用回收的退役動力電池使得只能購買全新動力電池，雖然我國不像國外儲能以三元電池為主，但即使是成本較低的磷酸鐵鋰電池也會加大儲能的成本。 這也是4月16日北京儲能電站爆炸事故的蝴蝶效應在2個月后開始顯現，當然儲能在發展的過程中雖然出現了一定的風險，但是我國在加強安全標準的同時并沒有減弱對儲能行業的重視。7月23日，國家發改委、國家能源局發布關于加快推動新型儲能發展的指導意見，在明確儲能的主體地位，不再是作為火電、新能源的附屬功能，而是以電力系統獨立身份參與中長期交易、現貨和輔助服務等各類電力市場的同時，也提出了到2025 年，實現新型儲能從商業化初期向規?；l展轉變，未來五年內實現新型儲能規模超過30GW的裝機量。 而根據中關村儲能產業技術聯盟數據，截止2020年中國新型儲能累計裝機才3.27GW，而2021年預計累計裝機規模將達到5.79GW，也就意味著未來5年國內電化學儲能累計裝機規模年復合增長率（CAGR）為57.4%，年均新增裝機量超5.4GW。  同時在文件中也明確提到了堅持儲能技術多元化，加快鈉離子電池等技術開展規?；囼炇痉?，考慮到鈉離子電池具有成本低廉、原材料來源廣泛、安全性高、低溫和快充性能好等優點，在明確未來將大力推進電源側儲能項目建設，未來儲能大爆發的5年中，鈉離子電池極有可能獲得較大發展。  04 國內外企業均在積極布局鈉離子電池 對鈉離子電池發展的重視并不是我國電池廠商心血來潮，其實國內外早已有已經有近三十家企業開始對鈉離子電池進行產業化進行相關布局，國外來看主要包括英國FARADION公司、美國Natron Energy、Aquion Energy公司、法國Tiamat公司、日本岸田化學、松下、三菱化學，國內來看中科海鈉、鈉創新能源、星空鈉電等公司都在積極研究鈉離子電池，當然目前寧德時代顯然繼鋰電池冠絕全球后，在鈉離子電池上又一次走在全球的最前沿： 1）寧德時代第一代鈉離子電池能量密度160Wh/kg，下一代將達到200 Wh/kg，并首度創新性的提出了鈉離子電池和鋰離子電池的混搭使用； 2）鈉創新能源最新產品的能量密度120Wh/kg，循環超過1000次；7月7日，愛瑪科技在經銷商大會上，發布鈉離子電池，該電池由鈉創新能源負責，未來將搭載在自己的電動兩輪車上； 3）中科海鈉的電池也有能量密度135Wh/kg，循環甚至大于2000次；6月27日，全球首套由華陽集團聯合中科海納公司共同打造的1兆瓦鈉離子儲能系統在山西太原正式投運； 4）2020年9月美國的DOE（能源部）就已經明確把鈉離子電池作為下一個發展方向； 5）2020年3月歐洲出臺的2030電池計劃，鈉電也是首當其沖作為鋰電的替代。 05 鈉離子電池2023年形成基本產業鏈 此前市場預期鈉離子電池的商業化最少也需要3-5年，但在這次寧德時代的鈉離子電池發布會上表示最快將在2023年就形成基本產業鏈。 我國企業在鋰電池產業鏈上在全球就處于領先地位，其中寧德時代在全球市占率更是接近30%占據霸主地位，說明在電池方面我國是有著領先全球的能力和技術的，此時此刻寧德時代又一次快全球一步，未來在鈉離子電池的布局和發展上我國企業將再次占據有利地位。伴隨著新能源電池的技術進步，這場以清潔能源替代化石能源的革命正加速到來。 |
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