據(jù)上海鋼聯(lián)消息,5月9日電池及碳酸鋰漲至6500元/噸,均價(jià)報(bào)21.25元/噸,重回20萬元大關(guān)。

關(guān)于鈉電池何時(shí)能迎來大規(guī)模量產(chǎn)機(jī)遇,業(yè)內(nèi)具有普遍共識的一種說法是,“鋰價(jià)只要在20萬/噸紅線以上,鈉電池就有空間”。

何解?

鈉離子技術(shù)路線在技術(shù)和性能還無法正面硬剛鋰電池的當(dāng)下,成本或許是鈉電池最大的優(yōu)勢。因此鋰價(jià)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(yōu)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(jià)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(yōu)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(zhì);另一方面在于,上游原材料供應(yīng)可靠。

(圖為鈉離子電池工作原理)

和嚴(yán)重依賴進(jìn)口的鋰資源相比,國產(chǎn)鈉資源要豐富許多。一組數(shù)據(jù),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(zhàn)略意義上看,鈉離子路線得以“突破資源瓶頸”,供應(yīng)鏈安全上更加自主可控。

在性能有潛力、戰(zhàn)略有意義的局面下,為何鈉離子電池還未發(fā)展壯大?

答案是能量密度。還是一組直觀的數(shù)據(jù)對比,當(dāng)鋰離子電池的能量密度普遍在150-350Wh/kg時(shí),鈉離子電池僅有70-200Wh/kg。因而不難解釋為何電車風(fēng)口來臨之時(shí),先上車發(fā)揚(yáng)光大的是鋰離子電池,而非原理相似的鈉離子電池。

但風(fēng)水輪流轉(zhuǎn)。

動力電池越來越卷的當(dāng)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(yán)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(zhuǎn)化效率和長期運(yùn)維成本。

一片為鈉離子量身定制的藍(lán)海,隨著各地儲能需求釋放,吸引了一眾玩家揚(yáng)帆入局。

01丨鈉電新勢力

事實(shí)上,從2020年至今,鈉離子電池不僅在資本市場活躍,在產(chǎn)業(yè)界更是炙手可熱。

除了電池界人人耳熟能詳?shù)膶幍聲r(shí)代等選手以外,還有一名新選手——正力新能,憑借亮眼的產(chǎn)品性能,值得關(guān)注。

5月9日,正力新能正式對外發(fā)布旗下鈉離子電池產(chǎn)品,覆蓋動力電池和儲能兩大熱門應(yīng)用領(lǐng)域。

從技術(shù)路線上看,正力新能選擇了鈉電池主流技術(shù)路線中發(fā)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(shù)路線,實(shí)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(jìn)行可逆脫出與嵌入,而不會造成正極材料晶體結(jié)構(gòu)的破壞。

由于正極對電池的能量密度和制造成本起著據(jù)定性的作用,因此正極技術(shù)的成熟與否,很大程度上決定著鈉離子電池整體的性價(jià)比。

回到正力新能對鈉電池技術(shù)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(lán))中,正力新能占了2條,也是產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度最快的2條技術(shù)路線。唯一沒有踏足的普魯士藍(lán)路線,雖然結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,但在當(dāng)前存在空間缺陷和間隙水問題,導(dǎo)致材料的電化學(xué)性能較低,整體技術(shù)上發(fā)展成熟度不佳。

(圖為鈉離子電池主要正極材料特點(diǎn))

綜合來看,技術(shù)成熟度最高的層狀氧化物在能量密度上,具有最大的開發(fā)潛力,且具有倍率、低溫性能優(yōu)勢,但缺陷是循環(huán)壽命相對較低。

因此,正力新能還補(bǔ)充了另一條聚陰離子技術(shù)路線——具有主流鈉電類型中最高的循環(huán)壽命,且結(jié)構(gòu)上穩(wěn)定性強(qiáng),只是在能量密度上略有不及。

據(jù)筆者判斷,結(jié)合正力新能計(jì)劃旗下鈉電池產(chǎn)品同時(shí)覆蓋動力和儲能兩大應(yīng)用場景,這也就不難解釋為何同時(shí)落地兩條技術(shù)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(huán)性能和綜合成本具備優(yōu)勢的聚陰離子路線,適配儲能應(yīng)用。

雖然最有可能適配動力電池應(yīng)用的層狀氧化物路線,在整體上看循環(huán)壽命較差,但是正力新能這次交出的答卷確實(shí)可圈可點(diǎn)。從正力新能自行發(fā)布的產(chǎn)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(huán)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(huán)壽命多集中在1000-2000次,正力新能此次發(fā)布的新產(chǎn)品毫無疑問站在了鈉電領(lǐng)域的第一梯隊(duì)。

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(rèn)為是推動新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壓艙石,得益于深厚的研發(fā)實(shí)力和制造能力,正力新能已經(jīng)完成鈉離子電池布局,提早鎖定一張通往未來的門票。

據(jù)悉,正力新能第一批高功率鈉離子電池已經(jīng)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(dá)92%。預(yù)計(jì)不久的將來,正力新能的鈉電產(chǎn)品將更大規(guī)模落地。

2023年或?qū)⑹菢I(yè)內(nèi)驗(yàn)證鈉電的關(guān)鍵元年。當(dāng)市場火熱涌入鈉電池領(lǐng)域的時(shí)候,什么樣的玩家才能首先跑出來?

筆者認(rèn)為,和制造業(yè)的大邏輯所類似的,鈉電池還是一門需要靠規(guī)�；瘎�(chuàng)造效應(yīng)的生意,具備先發(fā)優(yōu)勢、布局產(chǎn)線并打通下游應(yīng)用的搶跑者能夠率先打開市場,這一點(diǎn),正力新能顯然已經(jīng)有所準(zhǔn)備。且隨著25GWh工廠的正式投產(chǎn),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(chǎn)實(shí)力已經(jīng)就位。

其次是技術(shù)建立的護(hù)城河。在正極材料上鎖定研發(fā)和技術(shù)實(shí)力的企業(yè),不僅可以建立產(chǎn)業(yè)鏈地位,而且能夠在商業(yè)化應(yīng)用中繼續(xù)積累產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn),不斷迭代婉完善產(chǎn)品,從而逐步提高定價(jià)話語權(quán),形成自身的競爭壁壘。這一點(diǎn),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(shí)代。

02丨電池老玩家

實(shí)際上,正力新能并不是剛踏入電池領(lǐng)域的全新玩家,其在鋰電領(lǐng)域早有涉獵,并曾取得過不菲成績。

2022年12月,國內(nèi)磷酸鐵鋰動力電池企業(yè)裝車輛前10名,正力新能赫然在列。2022年全年,國內(nèi)動力電池企業(yè)裝車輛前15名,同樣有正力新能的身影。

在鋰電領(lǐng)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(yù)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(chǎn)儀式暨新技術(shù)發(fā)布會”,正力新能帶來的好消息不僅是鈉電產(chǎn)品,還有公司“25GWh軟件定義電芯工廠投產(chǎn)”和其他重磅產(chǎn)品發(fā)布。

正力新能基于新能源行業(yè)特點(diǎn)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(fā)布了智能工廠ZOE(Zenergy Operation Excellence)架構(gòu)。據(jù)正力新能常務(wù)副總裁周楠介紹,ZOE智能化電芯工廠重新定義了協(xié)同、工作方式、工藝管理和質(zhì)量控制,從而讓電芯工廠的設(shè)備和產(chǎn)線更加靈動、智慧。

一組簡單的數(shù)據(jù)理解ZOE架構(gòu)帶來的效率提升:基于ZOE智能工廠,工廠對客戶響應(yīng)時(shí)間整體縮短50%,工時(shí)效率提升33%;MOM支持天量數(shù)據(jù)的毫秒級響應(yīng),TPS高達(dá)3100以上。

產(chǎn)品上,正力新能在行業(yè)率先發(fā)布了針對電動航空領(lǐng)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�？杖珗鼍皯�(yīng)用的前瞻技術(shù)和代表性產(chǎn)品。

除了前文重點(diǎn)關(guān)注的鈉離子電池之外,正力新能還發(fā)布了容量高達(dá)314Ah的大容量儲能專用電池,能量密度為180Wh/kg,循環(huán)壽命突破12000次,能量效率高達(dá)95%,零下20℃容量保持率在91%以上。

據(jù)筆者了解,正力新能位于常熟的25GWh工廠投產(chǎn)后,2023年出貨量預(yù)計(jì)10-15GWh,較2022年約3GWh的出貨量有了質(zhì)的飛躍。

隨著新工廠正式投產(chǎn),產(chǎn)能大幅爬坡,預(yù)計(jì)不久的將來,正力新能的身影將頻繁出現(xiàn)在電池領(lǐng)域的捷報(bào)之上。