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鈉電池將替代鋰電池?

2024-02-05財經

在國內鋰價高企之時,作為鋰電池的替代技術路線——鈉電池受到市場追捧。而在業內人士看來,快速降低成本,把鈉電池理論成本優勢轉變為現實優勢尤為迫切。

在國內鋰價高企之時,作為鋰電池的替代技術路線——鈉電池受到市場追捧,企業投融資不斷,產業鏈加速完善。然而,去年以來,電池原材料碳酸鋰價格持續下跌,鋰電池價格隨之快速下行。今年1月,已有部份鋰電廠商報出0.4元/Wh以下的價格。鋰電價格由此邁入「0.3元/Wh」時代。

在此背景下,以成本優勢為賣點的鈉電池是否還具備市場競爭力?未來,鈉電池又有多少的市場替代空間?在業內人士看來,快速降低成本,把鈉電池理論成本優勢轉變為現實優勢尤為迫切。

產業化行程快速推進

鈉電池是一種以鈉離子為電荷載體的充電電池,其研究可以追溯到上個世紀80年代,但受限於技術瓶頸其研究一度陷入停滯。近年來,經歷了幾輪諸如鋰電池原材料漲價、產品供不應求等問題,鈉電池價格低廉、無資源限制等優勢逐漸被市場放大,作為鋰電池替代技術路線獲得快速發展。

中關村新型電池技術創新聯盟秘書長於清教介紹,近年來,鈉電池市場蓬勃發展,僅電池研發、制造和Pack環節新簽約的專案多達29個,規劃產能超過290GWh,投資總額超過1140億元。截至2023年年底,鈉電池產業鏈25家企業進行了82次融資,從時間節點來看,2022年以前的年融資案例多為個位數;2022年融資案例提升到17次;2023年更是達到47次。 「2023年被業內稱為鈉電池量產化元年,我們認為,鈉電池的量產競賽和訂單兌現已拉開序幕。」

鈉電池具有寬溫效能、高迴圈效率壽命和轉化效率的特點,在低速車、儲能等套用場景,可以對鋰電池進行替代,奇瑞、江淮、雅迪、愛瑪等A00級車與兩輪車均已官宣鈉電新品。2023年12月,中石油大港油田1MWh商用鈉離子電池儲能示範專案成功並網。「從專案執行情況來看,專案BMS直流側效率在93%—94%,PCS交流側效率在89%—90%,遠超客戶預期。」示範專案電芯提供方——湖州國晟董事長李昕介紹,這是國內首個透過電科院效能測試的鈉電池儲能系統,專案也為鈉電池在大型儲能方向的規模化套用提供了示範,積累了經驗。

具有理論成本優勢

隨著鋰電價格下行,鈉電池已經喪失價格優勢了嗎?

「部份鋰電廠商0.3元/Wh的報價是在市場供過於求的情況下清庫存,是不賺錢的。按當前原材料價格估算,鋰電池實際成本高於0.3元/Wh。鈉電池理論成本更低。」中國電池產業研究院院長吳輝向【中國能源報】記者表示,「從動態觀點來看,碳酸鋰價格難以長期維持在幾萬元的水平,鈉電池產業化以後成本優勢突出。」

眾鈉能源首席科學家趙建慶向【中國能源報】記者強調, 鈉電的產業化行程不會因為碳酸鋰價格波動發生根本性的轉變。鈉離子電池技術路線有多種,各種技術路線的正極材料成本差異較大。 「對於眾鈉的聚陰離子型硫酸鐵鈉來說,和鋰離子電池的成本交叉點大概在碳酸鋰價格為4萬—5萬元/噸的時候。即使是當下,鈉電池仍然具有相當大的成本優勢。隨著生產基地產能爬坡和產業鏈逐步成熟,今年年中成本可以做到0.37元/Wh,未來可以做到0.28元/Wh。」

截至2023年年底,已投運鋰電池儲能在新型儲能中占比高達97.4%。歐盟科學院院士孫金華認為,新型儲能「一鋰獨大」不如百花齊放。鈉元素是地殼含量中第六高的元素,地殼豐度高達2.3%,是鋰元素的數千倍,且全球各地分布均勻,幾乎沒有被壟斷定價和「卡脖子」的可能。因此,發展鈉電池有利於突破資源供應壁壘。從長遠戰略來看,要發展鈉電池、液流電池等多種電池技術。不僅中國明確加快鈉電池技術突破和規模化套用,歐美國家也將鈉電池納入儲能電池發展體系。

業內專家指出,目前還沒有一個產品能夠全方位覆蓋所有的套用場景。 短期內,鈉電池、鋰電池、液流電池等技術路線都有繼續成長空間。而後續比拼的是各種技術路線的持續性,能持續成本最佳化,持續更新材料,持續提升安全效能等。

產業鏈協同降本

整體來看,目前實作量產並真正投入商業化套用的鈉電池品牌和訂單較少。

「鈉電池正負材料還處於小批次生產階段,價格偏高。鈉電池硬碳負極材料要10萬元/噸,而鋰電石墨可能只有3萬元/噸,六氟磷酸鈉、電解液價格也比鋰電貴。鈉電池要實作理想中0.3元/Wh以下的成本,亟需打通產業鏈,透過原材料降本,透過規模化生產實作,確保和鋰電競爭中的成本優勢。」吳輝預計,到2030年,全球儲能需求量達1.5太瓦時左右,鈉電池會有較大市場空間。在電網級大儲、工商業儲能中會部份替代鋰電池,在家儲和便攜式儲能領域滲透率相對低一點。

「鈉電池可以借鑒鋰電池的發展歷程。鋰電池花了近十年左右的時間,快速降本,效能大幅提升,套用場景快速推進。」湖州國晟常務副總裁狄侃生判斷,鈉電池產業化時間節點會比鋰電池用時更短、速度更快,一方面是鈉電池正極、負極、隔膜、電解液等材料體系和鋰電類似;另一方面,鈉電生產線器材可以在鋰電器材的基礎之上直接做到更高級別的自動化大規模生產。目前,公司已小批次研制成功鈉離子軟包電芯和鈉離子方形電芯,並釋出了從低壓疊塔家庭儲能系統、高壓戶儲系統、工商業儲能系統到大型儲能貨櫃在內的儲能系統系列,初步具備1GWh全球鈉電池儲能系統交付能力。

針對儲能套用場景,趙建慶表示,當前,新能源配儲能專案利用率不高,究其原因,還是電網和能源主管部門對儲能並網後能否安全穩定的執行持懷疑態度。 不論是鋰電池還是鈉電池,行業應該更多地去關註產品的效能,在安全、質素、穩定執行的基礎上再去談降本、低價,共同將蛋糕做大做強,構建一個健康、可持續、良性競爭的產業生態。

原標題:鈉電產業化提速,亟需產業鏈協同降本

文丨本報記者 盧奇秀

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編輯丨楊曉冉