中國(guó)粉體網(wǎng)訊 近日,，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池龍頭寧德時(shí)代新能源有限公司（以下簡(jiǎn)稱“寧德時(shí)代”）在互動(dòng)平臺(tái)上回答投資者提問時(shí)稱，正致力推進(jìn)鈉離子電池在2023年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,。
9月16日,，澎湃新聞?dòng)浾邚闹槿耸刻幜私獾剑^鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化,，不僅包括電池的量產(chǎn),，還包括上游產(chǎn)業(yè)鏈的建成。而在寧德時(shí)代預(yù)計(jì)于明年投產(chǎn)的鈉離子電池中,，既有用于電動(dòng)汽車的鈉離子動(dòng)力電池,，也有用于儲(chǔ)能電站的鈉離子儲(chǔ)能電池。
據(jù)了解,，鈉離子電池是一種依靠鈉離子在正負(fù)極間移動(dòng)來完成充放電的二次電池,，其電池工作原理與鋰離子電池相似。充電時(shí),，鈉離子從正極脫出,，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極；放電時(shí)相反,。
在全球范圍內(nèi),，鈉離子電池技術(shù)的研究可追溯到上世紀(jì)70年代，甚至略早于鋰離子電池,，但在20世紀(jì)90年代,，鋰離子電池由于其更優(yōu)異的性能成功商業(yè)化。鈉離子電池的發(fā)展一度沉寂,，2010年以來,，伴隨著鋰資源的緊缺、鋰離子電池的安全問題,，鈉離子電池又再度登上舞臺(tái),。
2021年7月29日，寧德時(shí)代發(fā)布了其第一代鈉離子電池,，據(jù)公司在發(fā)布會(huì)中介紹,，電池電芯單體能量密度達(dá)到160Wh/kg；常溫下充電15分鐘,，電量可達(dá)80%以上,；在-20°C低溫環(huán)境中,也擁有90%以上的放電保持率；系統(tǒng)集成效率可達(dá)80%以上。寧德時(shí)代表示,，第二代鈉離子電池電芯單體能量密度將突破200Wh/kg,。
澎湃新聞?dòng)浾邚亩辔粯I(yè)內(nèi)人士處了解到，跟鋰離子電池相比,，在能量密度方面,，鈉離子電池并不太占優(yōu)勢(shì),，目前三元鋰電池的電芯單體能量密度能達(dá)到200—350Wh/kg,但鈉離子電池在低溫性能,、快充、安全性方面理論上更為優(yōu)異,。
而鈉離子電池的突出優(yōu)勢(shì)更表現(xiàn)在原料成本方面,。鈉元素在地殼元素含量中排名第六，相對(duì)于稀缺的鋰資源,，可謂豐富,。國(guó)內(nèi)電池用碳酸鋰平均價(jià)格從2020年的約4萬元/噸漲至目前的約50萬元/噸，而工業(yè)碳酸鈉的平均價(jià)格常年處于3000元/噸以內(nèi)的水平,。
此外,，鈉離子電池正負(fù)極集流體可用鋁箔，而由于鋁制集流體在低電位下易與鋰發(fā)生合金反應(yīng),，因此鋰離子電池的負(fù)極只能用價(jià)格更昂貴的銅箔,。
中國(guó)化學(xué)與物理電源協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)劉彥龍?jiān)诮邮芘炫刃侣動(dòng)浾卟稍L時(shí)稱，從理論上而言,，鈉離子電池相較于鋰離子電池材料成本能夠下降約30%左右,。
而在制造工藝方面，寧德時(shí)代表示,，鈉離子電池可以實(shí)現(xiàn)與鋰離子電池生產(chǎn)設(shè)備,、工藝兼容，產(chǎn)線可進(jìn)行快速切換,，完成產(chǎn)能快速布局,。在電池系統(tǒng)集成方面，寧德時(shí)代開發(fā)了AB電池解決方案,，可實(shí)現(xiàn)鈉離子電池與鋰離子電池的集成混合共用,。
負(fù)極硬碳材料或率先產(chǎn)業(yè)化
不過，劉彥龍對(duì)澎湃新聞?dòng)浾弑硎�,，“目前鈉離子電池的各種材料主要以各研發(fā)企業(yè)自主開發(fā)為主,，實(shí)際成本仍然比鋰離子電池高，需要產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,，降低配套材料的制造成本,。”
在業(yè)內(nèi)人士看來，鈉離子電池對(duì)電池的正負(fù)極材料,、電解液材料提出了更高的要求,，這也成為其產(chǎn)業(yè)化遲遲未能實(shí)現(xiàn)的原因。
國(guó)內(nèi)資訊公司Deep Tech的報(bào)告指出,，一方面,，相較于鋰離子，鈉離子質(zhì)量和半徑更大,，離子擴(kuò)散速率較低,，反映在電池性能上，電池的理論容量和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征較為遜色,，需要正極材料的改性實(shí)現(xiàn),。目前，層狀氧化物,、聚陰離子化合物和普魯士藍(lán)類化合物是鈉離子正極材料的三種主要發(fā)展方向,。
另一方面，盡管鈉離子電池內(nèi)阻較大,，短路時(shí)瞬間放熱量較鋰離子電池少,，溫升較低，在安全性方面有先天優(yōu)勢(shì),。但鈉離子電解液易燃,，負(fù)極鈉枝晶生長(zhǎng)容易導(dǎo)致短路，這些安全問題需要由負(fù)極材料和電解液材料予以解決,。目前鈉離子電池的負(fù)極材料主要有無定形碳（硬碳,，軟碳）、合金類,、過渡金屬氧化物等,。
在鈉離子電池的材料選用上，據(jù)寧德時(shí)代研究院副院長(zhǎng)黃起森博士此前介紹,，寧德時(shí)代采用了克容量較高的普魯士白材料（普魯士白屬于普魯士藍(lán)類化合物中的一種,，由于鈉含量高而呈現(xiàn)白色，稱為普魯士白）作為正極材料,，對(duì)材料體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排,，解決了普魯士白在循環(huán)過程中容量快速衰減這一難題。在負(fù)極材料方面,寧德時(shí)代開發(fā)了具有獨(dú)特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料,，其具有克容量高,、易脫嵌、優(yōu)循環(huán)的特性,。
電解液方面,，寧德時(shí)代表示，其開發(fā)了適配正極負(fù)極材料的新型獨(dú)特電解液體系，在制造工藝方面可以與目前的鋰離子電池制造工藝和設(shè)備相兼容,。
但這些材料的規(guī)�,；苽淠壳叭匀幻媾R不小挑戰(zhàn)。以正極的普魯士藍(lán)材料為例,，Deep Tech的報(bào)告指出,，目前普魯士藍(lán)材料通常以共沉淀法制備，在實(shí)現(xiàn)規(guī)�,；苽淝�,，需要解決這一制備方法帶來的結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)缺陷、生產(chǎn)效率低下的問題,。
而據(jù)中金公司分析,，負(fù)極的硬碳材料更有望率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突圍,。硬碳是一種即使在2800攝氏度高溫以上也難以石墨化的碳,。但硬碳材料也存在首次庫倫效率（量化鋰電池負(fù)極材料的一個(gè)性能指標(biāo)，即電池在首次充放電循環(huán)中放電容量與充電容量的比值）低,、長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性不高和壓實(shí)密度低的問題,。低庫倫效率將嚴(yán)重影響電池容量，需要通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、陽離子摻雜,、表面功能化和預(yù)鈉化等手段予以改善。
鈉離子電池于寧德時(shí)代的意義何在,？
9月16日A股收盤時(shí),，寧德時(shí)代股價(jià)報(bào)收410.00元，跌1.05%,，市值為10005億元,，當(dāng)日其市值一度跌破萬億紅線。而自8月24日至目前的16個(gè)交易日,，寧德時(shí)代的股價(jià)處于單邊下行狀態(tài),，股價(jià)由524元每股一路跌至目前水平，跌幅達(dá)21.8%,，市值蒸發(fā)約3400億元,。
在業(yè)內(nèi)人士看來，從時(shí)間線來看,，寧德時(shí)代股價(jià)的大幅下跌與美國(guó)聯(lián)邦政府8月中旬通過的《通貨膨脹削減法案》不無關(guān)系,。
根據(jù)該法案，購買電動(dòng)汽車的美國(guó)消費(fèi)者可享受7500美元的新稅收抵免,，但必須滿足相關(guān)條件,，包括50%的關(guān)鍵電池材料部件必須在美國(guó)或與美國(guó)簽訂自由貿(mào)易協(xié)定的國(guó)家生產(chǎn)，2024年至2029年每年遞增10%，直至100%,；電池中必須至少有40%的關(guān)鍵礦物原料在美國(guó)或與美國(guó)簽訂自由貿(mào)易協(xié)定的國(guó)家開采或提煉,，2024年至2029年每年遞增10%，直至80%,。
不僅如此,，根據(jù)這一法案，電動(dòng)汽車電池制造商在美國(guó)生產(chǎn)電池,，可獲得每千瓦時(shí)電池35美元的稅收抵免,，而電池模塊生產(chǎn)商還將獲得每千瓦時(shí)電池10美元的稅收抵免。
對(duì)寧德時(shí)代為首的國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池廠商而言,，這一政策一方面意味著美國(guó)的電動(dòng)汽車市場(chǎng)空間大幅縮減,，另一方面，其未來將或面對(duì)美國(guó)本土建廠的動(dòng)力電池廠商在電池成本上的競(jìng)爭(zhēng)壓力,。
而在國(guó)內(nèi)的動(dòng)力電池市場(chǎng),，寧德時(shí)代繼續(xù)面對(duì)著競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的圍堵。中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布的8月國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)數(shù)據(jù)顯示,，寧德時(shí)代,、比亞迪、中創(chuàng)新航分列前三,，其中,，寧德時(shí)代裝機(jī)量為12.99GWh，占比46.8%,；比亞迪裝機(jī)量為6.08GWh,，占比21.9%。
但在磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量上,，寧德時(shí)代的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)已不再明顯,。8月，寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量為7.34GWh,，占比42.65%,，比亞迪裝機(jī)量則為6.05GWh，占比35.18%,。7月,，比亞迪一度以6.01GWh的裝機(jī)量、41.9%的市場(chǎng)占比超越寧德時(shí)代位列第一,。
不少業(yè)內(nèi)人士指出,，在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，從技術(shù)角度看,，鈉離子電池是鋰離子電池的補(bǔ)充,，并不能徹底改變電動(dòng)汽車電池的發(fā)展方向,，但對(duì)目前的市場(chǎng)格局會(huì)形成一定沖擊。在3—5萬元的微型純電汽車領(lǐng)域,，鈉離子電池會(huì)具有較大的市場(chǎng)前景,。
不僅如此，在以碳酸鋰為代表的鋰離子電池上游原料價(jià)格飆漲的情況下,，寧德時(shí)代推進(jìn)鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化,，在某種意義上，能夠給鋰離子電池上游原料供應(yīng)商發(fā)出信號(hào),，未來鋰電池原料的需求增長(zhǎng)或許會(huì)放緩,，從而平穩(wěn)甚至拉低鋰電池原料價(jià)格。
此外,，以鈉離子電池的綜合性能來看,，相較于電動(dòng)汽車，其更適合的場(chǎng)景或許是儲(chǔ)能,。
在上周于杭州召開的第十二屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)上,，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《2022年中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展白皮書》中指出，“鈉離子電池在能量密度上與磷酸鐵鋰電池有重疊的區(qū)間,，充電快,、寬溫域、環(huán)境友好和高安全性,，使得鈉離子電池能夠更好地勝任大規(guī)模儲(chǔ)能的應(yīng)用�,！�2021年6月28日,，中科海納打造的全球首套1MWh的鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)已在太原正式投入運(yùn)營(yíng)。
今年6月底,，國(guó)家能源局發(fā)布《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求（2022年版）（征求意見稿）》,，文件提出，“中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池,、鈉硫電池,，不宜選用梯次利用動(dòng)力電池；選用梯次利用動(dòng)力電池時(shí),，應(yīng)進(jìn)行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進(jìn)行安全評(píng)估,。”
這意味著在與鋰離子儲(chǔ)能電池競(jìng)爭(zhēng)時(shí),，鈉離子儲(chǔ)能電池也獲得了更多政策空間,。
隨著國(guó)家相關(guān)支持政策的密切出臺(tái)，儲(chǔ)能容量電費(fèi)試點(diǎn)及現(xiàn)貨市場(chǎng)交易試點(diǎn)的開展,，可再生能源配儲(chǔ)能及共享儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)的推進(jìn),，儲(chǔ)能市場(chǎng)在國(guó)內(nèi)方興未艾,。這也成為寧德時(shí)代在電動(dòng)汽車外的又一重要戰(zhàn)場(chǎng)。
寧德時(shí)代今年上半年財(cái)務(wù)報(bào)告顯示,，上半年,，其儲(chǔ)能系統(tǒng)營(yíng)業(yè)收入達(dá)到127.3億元，占營(yíng)業(yè)收入的11.3%,，儲(chǔ)能系統(tǒng)收入同比增長(zhǎng)171.41%,。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/文正）
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