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锂电降价,固态电池起飞,钠离子跌落神坛

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锂电降价,固态电池起飞,钠离子跌落神坛

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https://finance.sina.cn/cj/2024-09-03/detail-incmxaqz9971991.d.html?sinawapsharesource=newsapp&wm=3049_0013&sendweibouid=2039954713

新能源产业正处于快速发展阶段,各种技术路线百花齐放。从2022年钠离子电池的异军突起,到2024年固态电池的火热,短短两年间,新能源电池领域的技术格局发生了巨大变化。本文将为您详细解析这一轮技术迭代背后的故事。

钠电池从火爆到平静

2021-2022年是锂电产业的巅峰时期,碳酸锂价格从2021年初的约5万元/吨飙涨至2022年11月的近60万元/吨,正极、负极、电解液等关键材料厂商盈利翻倍增长,新能源车企频频吐槽“为电池厂打工”。

与此同时,伴随补贴政策的逐渐退坡以及锂价的“高不可攀”,磷酸铁锂重回视野,钠离子电池等低成本技术路线兴起。

钠电池确实有很多优点,比如钠电池没有过放电的特性,允许放电到零伏,这样既可以方便运输,也便于存放,另外钠电池能够适应更宽的温度范围,在零下40度,电池容量仍保持70%,在80度高温仍然可以循环充放电。

此外,钠离子没有锂离子的枝晶效应,安全性好,全球储藏量大,海水提炼钠取之不尽,几乎不会资源受限,缺点是能量密度不如锂电池。简单理解为锂电池是汗血宝马,钠电池是蠢驴,虽然没有汗血宝马高大上,但是驴更贴近普通民众,解决民生。

钠电池以其低成本优势和原材料易获得性,被视为锂电池的理想替代品之一,收获了较高热度。各路玩家纷纷入局,有宁德时代、孚能科技等“锂电大厂”,也有中科海钠、钠创新能源等“专业选手”,还有科翔股份、传艺科技等“跨界精英”。

2021年7月,宁德时代发布第一代钠离子电池,电芯单体能量密度达到160Wh/kg,掀起了一波钠电池技术研发热潮。

2023年被认为是钠电池商业化“元年”。7月,两款搭载钠电池的新能源汽车出现在工信部《道路机动车辆生产企业及产品公告》(第372批)中,分别来自奇瑞汽车与宁德时代、江铃汽车与孚能科技合作的车型;12月,搭载中科海钠钠离子电池的江淮钇为“花仙子”、搭载孚能科技钠离子电池的江铃易至EV3相继下线。

此前国泰君安证券研究所报告称,钠离子电池成本相较磷酸铁锂电池成本有30%的优势,其中正极材料占比16%,较磷酸铁锂正极材料占比46%要低得多。

但没有想到,2022年底以来,锂价“高位崩塌”,无疑为风头正盛的钠电池浇了一盆冷水。

在“2023高工钠电峰会”上,有专家指出:如果锂价保持在20万元/吨,钠离子电池可保有24%左右的边际成本优势;如果锂价降至5万元/吨,钠离子电池的边际成本优势则只剩5%左右,几乎荡然无存。

2024年8月29日,上海钢联发布数据显示,电池级碳酸锂均价报7.45万元/吨,钠电优势已所剩无几,有些企业已经打起“退堂鼓”。

今年3月,科翔股份发布公告,经与江西赣州信丰县人民政府友好协商,双方终止2023年3月签署的6GWH钠离子新能源电池项目投资意向合同(拟投资20亿元,建设钠离子电池及材料新能源工业园)。

顺灏股份1月31日在投资者互动平台表示,公司钠离子电池项目已终止,目前未开展钠离子电池业务。

4月,锂离子电池材料制造商多氟多在接受投资者调研时也表示,现阶段碳酸锂大幅下跌,导致钠离子电池的成本优势减弱,公司推迟了(钠离子电池)商业化生产的进度。

2023年,被认为是钠离子电池量产元年,当时传言钠电池版的比亚迪海鸥,要把价格打到6万元。如今,钠离子电池量产并没有什么推进。

在碳酸锂价格回落的打击下,钠离子电池逐渐归于寂静。根据中国汽车动力电池产业创新联盟,2024年上半年,我国钠离子电池装车量仅为1.5MWh,甚至跟早已达GWh规模的半固态电池形成鲜明对比。

没想到的是,锂电池的升级版——固态电池的兴起,给钠电池迎来双重打击。

固态电池“热辣滚烫”

目前,锂电技术正从液态向半固态过渡,全固态尚处于研发阶段,商业化尚需时日。但这丝毫不影响企业入局的热情,争抢全固态电池的“入场券”。

最近鹏辉能源只是发布一个固态电池研发进展发布会的消息,就在近7个交易日累计大涨超66%。这是固态电池火热的一个缩影。

其他锂电企业也争相宣布实现固态电池技术突破。宁德时代多次表示,全固态电池技术处于行业领先水平,2027年有望实现小批量生产。

2024年5月,国轩高科发布全固态“金石电池”,能量密度高达350Wh/kg。

7月,欣旺达预计可以在2026年将聚合物体系的全固态电池成本降至2元/Wh,与半固态电池成本接近。

车企纷纷披露量产时间表。上汽集团与清陶能源联合研发的光年固态电池将于2024年10月在智己L6率先上车量产,广汽集团自主研发的全固态电池将于2026年量产搭载于广汽昊铂。

地方政府也“加柴添火”。2024年2月,山西孝义经济开发区管委会、山西鹏飞集团有限公司、福建巨电新能源股份有限公司举行年产10GWh固态锂电池及PACK制造生产项目签约仪式,投资约100亿元。8月,宜宾市在长江工业园区开工建设四川省首个固态电池创新产业园,总投资额高达95亿元。

中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据显示,2024年上半年,我国半固态电池装车量为2154.7MWh,占动力电池总装机量(203.3GWh)的1%,释放出产业化信号。高工锂电的数据显示,2024年1-7月,全国固态电池新增产能超142GWh,涉及金额644亿元。

中信证券测算2030年全球固态电池需求将达643GWh,渗透率12.2%,其中全固态渗透率约1%,合计市场空间约1.2万亿元。高呼“中国锂电产业将继续领跑世界,开启新的黄金时代”。

破解“不可能三角”

如同能源领域的安全、经济、绿色“不可能三角”,动力电池也很难同时满足“能量密度高、安全性高、成本低”三个目标。因此,在不同时期,由于追求不同目标,就会见证不同技术路线的起落。

首先是磷酸铁锂与三元的争锋,前者代表着“安全性高、成本低”,后者代表着“能量密度高”。

在锂电产业“0~1”的兴起过程中,安全、经济是首要考虑的因素,一个让消费者敢用,一个让消费者用得起,磷酸铁锂是首选。加之商用车市场的助力,2018年之前磷酸铁锂的装机量碾压三元。

在锂电产业“1~N”的发展过程中,能量密度(续航里程)就成了“香饽饽”,“使用宁德时代的电池”成为各大车企的核心“卖点”。加之政策补贴的加持,2018-2020年三元的装机量均高于磷酸铁锂。

然后是钠电池对锂电池的挑战,“杀手锏”就是成本低。

钠元素在自然界中资源丰富、价格低廉,而构成锂电池的锂、镍、钴等矿产资源对外依存度高、价格昂贵。因此,锂价高位之时,钠离子电池就异军突起。据估计,相比锂电池,钠电池的成本降低约30%-40%。

低温适应性是锂电池的核心痛点之一,尤其是磷酸铁锂电池,冬季衰减可达30%以上,这也是电动车在东北不流行、比亚迪在南方更畅销的原因。而钠离子电池在零下20℃的环境下依然能够保持90%的电量。

但发展钠电池的初心并不是对锂电池进行完全替代,而是在锂价居高不下之时,成为“替补”。此外,钠电池的主战场在两轮/三轮电动车、储能等领域,革铅酸电池的命。

还有固态电池与液态电池的较量,前者凭借高安全性、高能量密度脱颖而出。

日本在固态电池方面起步较早,想弥补在锂离子电池方面“起了个大早、赶了个晚集”的遗憾(日本学者吉野彰最早研制出锂离子电池原型,日本公司索尼首次将锂离子电池商业化,曾霸占全球90%的市场份额,但后来被中国企业“按在地上摩擦”)。2022年8月,日本经济产业省发布了《蓄电池产业战略》,提出“力争在2030年左右实现全固态电池的全面商用”。

在液态电池时代,正极材料是潜力挖掘的重点,如高镍、高电压可以提高能量密度,单晶可以提升安全性。当正极材料开发接近极限之时,负极材料、电解液等成为技术攻关的重点。固态电池应运而生,采用固体电解质,可以有效提高电池的能量密度和安全性。而且固态电池正负极材料的选择更加广泛,降本空间很大。

这也就意味着,随着固态电池技术的逐渐成熟和规模化不断拓展,动力电池的“不可能三角”或许找到了解决方案。

中国的动力电池产业在政策护卫、市场带动下逐渐发展壮大,并通过科技创新、布局多种技术路线,不断变得成熟强大。

如今,补贴退出、市场巨变,寻找“突围之路”是摆在众多动力电池企业面前的重要而紧迫的问题,一些企业在“红海”里继续拼杀,也有一些企业发现了“蓝海”,努力破局。入场时机是否精准,离场时点是否恰当,还需要时间检验,让我们拭目以待!

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