发布时间:2021-07-30 07:12:34来源:飞灵汽车
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在传闻了2个月之后,宁德时代钠离子电池今天正式亮相。尽管发布会只有短短10分钟,但还是引发了产业界的高度关注。

“有人在议论电池的化学体系已经很难创新了,只能在物理结构上做些改进。我们认为电化学的世界就像能量魔方未知远远大于已知,我们乐此不疲地探索其中的奥秘。”7月29日,宁德时代董事长曾毓群在此次线上的发布会上表示,其认为,钠离子电池在低温性能、快充以及环境的适应性等方面拥有独特的优势,与锂离子电池相互兼容互补,所以多元化的技术路线也是电池产业长期稳定发展的重要保障。
根据总结,从技术和制造等特点来看,此次发布的钠离子有如下4个特性:
1、在核心端,电芯单体能量密度高达160Wh/kg;常温下充电15分钟,电量可达80%以上;在-20°C低温环境中,也拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上;热稳定性远超国家强标的安全要求。宁德时代的第一代钠离子电池的能量密度略低于目前的磷酸铁锂电池,但在低温性能和快充方面具有明显优势,特别在高寒地区高功率应用场景。

2、在材料端,宁德时代构建了高通量材料集成计算平台,在原子级别上对材料进行模拟计算和设计仿真,在此基础上在正极、负极、电解液等关键材料领域不断技术创新及突破,使创新的材料具备产业化条件。比如负极材料,因为钠离子半径大,无法嵌入石墨材料,宁德时代开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料,具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性,能够让大量的钠离子存储和快速通行。硬碳材料克容量可达350mAh/g以上,具备优异的循环性能,整体性能指标与现有石墨相当。
3、在产品使用端,宁德时代在电池系统集成上开发了AB电池解决方式,实现钠离子钠离子电池与锂离子电池的集成混合共用。具体来看,其将钠离子电池与锂离子电池同时集成到同一个电池系统,按一定的比例和排列进行混搭,串联、并联集成,通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制,取长补短。既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也发挥出了其高功率、低温性能等优势,上述锂-钠电池系统也能够适配更多应用场景。
4、在制造端,钠离子电池与锂离子电池生产设备上可以相互切换,兼容生产。在线上发布会中国,宁德时代研究院副院长黄起森博士指出,钠电池在架构、封装工艺和锂电池高度相似,可以实现与锂离子电池生产设备、工艺完美兼容,产线可进行快速切换,完成产能快速布局。

但钠离子的实际应用目前来看还没有到产业化的地步,但宁德时代已经开始进行钠离子电池的产业化布局,计划于2023年形成基本产业链。钠离子电池在之前的宁德时代股东大会上就已早已经有初步的介绍,但外界对此技术还是有很大的争议,这主要体现在技术是否创新,产业化是在可预见时间内。比如,东北证券就认为,钠离子电池并非新技术,相关研究起步较早且已有实际应用,不存在所谓“突破性”创新,更多是技术的迭代。
东北证券此前表示钠离子电池的产业化很难,其给出两点理由:其一、钠电池能量密度(一般不到120Wh/kg)明显低于磷酸铁锂电池(160Wh/kg)与三元电池,与新能源车电池需求匹配度低,暂无替代锂电池成为动力领域主流技术的可能性。(但从宁德时代发布的具体数值来看,目前基本能够与磷酸铁锂电池持平。)
其二、当前钠电池实际生产成本并无显著优势。尽管采用相对廉价的金属可降低原料成本,但低能量密度意味着更多的辅材和制造成本。站在当前时点来看,我们认为钠电池对锂电池的替代性实际上很微弱。考虑到钠储量比锂丰富,应当重视钠电池作为技术储备、保障能源安全的战略意义,但不应过分高估其商业价值。

海通证券此前在研报中指出,钠离子电池和锂电池一样都发展了很多年,主要优点是成本低(理论上钠电池BOM成本比锂电池低20%,可以做到比磷酸铁锂的成本更低)、高低温性能优异、安全性高、具备快充能力,主要缺点就是能量密度低和现有锂电池差距较大,有明显的天花板。专家认为钠离子电池学术界目前还么有大的突破,基本不太可能突破现在的3c和动力体系,但是可以在低速车领域或者储能等其他特殊应用场景使用。
其他一些上市公司也曾在此前对外公开过钠离子电池的观点。比如鹏辉能源(300438)在回答投资者问时候表示,钠离子电池计划应用场景:目前主要用于二轮车、家庭储能,未来将用在大规模储能、快充模式电动车、换电模式电动车、中等续航里程电动车以及在冬天和高寒地区电动车上。电池行业龙头天能股份(688819.SH)回复表示,短期内钠离子电池尚不具备2C条件,产业化落脚点更现实的可能应该在储能领域。

2021年5月21日,曾毓群在股东大会上曾对此做出过回应,其表示钠离子电池不是刚一出来就很便宜,因为目前整个供应链很小,成本比锂电池贵。在电动汽车接受度越来越高的背景下,宁德时代的管理层认为,储能电池和动力电池皆有广阔的空间。
外界认为,宁德时代开发钠离子电池与锂资源紧缺也有关系。实际上,早在8年前的2013年,中科院物理研究所在分析中就提到,锂离子电池已得到广泛应用,然而锂的储量是有限的,且分布不均,将锂离子电池用于大规模储能会是一个重要问题。在此背景下,开发新型的长寿命储能器件具备迫切性。由于钠在地壳中储量丰富且分布广泛,钠具有和锂相似的物理化学性质和储存机制,因此发展针对于大规模储能应用的室温钠离子电池技术具有重要的战略意义。
中国工程院院士、中科院物理所研究员陈立泉此前曾在一次研讨会上表示,发展电动汽车,用锂离子电池,从石油卡脖子转变成了锂资源卡脖子。没有根本性的改变我们国家能源安全危机。不过,我国钠离子电池无论从基础研究、技术水平还是产业化推进速度在国际上都处于领先地位,已具备了先发优势。目前正值全球大规模储能产业快速发展的时期,钠离子电池将凭借其独特的优势在储能领域拥有广阔的用武之地。
此外,宁德时代的钠离子电池也遇到了政策的好时机。6月22日,国家能源局发布了公开征求《新型储能项目管理规范(暂行)(征求意见稿)》意见的公告。《新型储能项目管理规范(暂行)(征求意见稿)》征求意见稿在关于“备案建设”中提到,“原则上不得新建大型动力电池梯次利用储能项目”。记者了解到,动力电池梯次利用储能项目在政策上的“遇冷”,这意味着更稳定的储能电池会受到欢迎。
受到钠离子电池的发布,宁德时代股价继续攀升。7月28日,宁德时代大涨超6%,重新站上1.2万亿市值大关,并带动创业板指数强力拉升。7月29日,宁德时代继续大涨6.05%,市值达到1.3万亿。
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