钠电池可以替代锂电池吗?
2022-10-10张恒
文 / 张恒
近期,钠电池概念股在资本市场持续受到追捧。
最重要的原因在于:锂电池的锂资源近50万元/吨,而钠电池的钠资源还不到5000元/吨。
由于电池级碳酸锂价格在近两年间涨幅近10倍,很多企业和科研机构加速了其替代品的研发。其中,钠离子电池是主要靠钠离子在正极和负极之间移动来工作,与锂离子电池的工作原理和结构相似,相比锂离子电池具有明显的成本优势,且拥有更好的倍率、低温和安全性。
于是在A股市场,钠电池的产业受到了资金的追捧。有机构认为,2023年将成为钠电池的产业元年。
6月1日,发改委、国家能源局、财政部、自然资源部、生态环境部等多部委联合印发了《关于“十四五”可再生能源发展规划的通知》,其中提出,研发储备钠离子电池技术。
7月14日,工信部正式下达首批钠电池行业标准计划,中国电子技术标准化研究院(CESI)将联合中科院物理所、中科海钠、宁德时代等单位起草。
7月28日,中科海钠1GWh钠离子电池项目首条生产线在安徽阜阳正式落成。阜阳市长刘玉杰表示,在1GWh项目达产后,将加快建设5 GW h、25GWh生产基地,在先进储能领域强势布局。
钠资源和锂资源最大的区别,是地壳储量的区别以及价格的不同。锂资源的地壳丰富度约为0.0065%,其中75%分布在美洲;钠资源的地壳丰富度约为2.75%,储量是前者的423倍以上。价格方面,目前每公斤的锂资源价格在150元左右,而钠资源只有2元左右,钠的价格只有锂的1.33%。
原材料成本方面如果全算下来,钠离子相比锂离子的电池成本将节省30%-40%。
在性能方面,钠电池相比锂电池有一些劣势。锂电池的能量密度在150-250Wh/kg,而钠电池的能量密度在100-150Wh/kg;锂电池的充电循环周期超过3000次,而钠电池的充电循环周期超过2000次。
有机构分析称,应用在储能领域,在调峰应用场景下,钠离子电池全生命周期每度电的成本约0.55元/Wh,磷酸铁锂电池每度电的成本约为0.81元/ Wh,三元锂电池每度电的成本约为1.18元/ Wh。显而易见,钠离子电池的成本优势明显。
在电动车领域,钠离子电池被认为是两轮电动车也就是低速电动车理想的选择。对于纯电动汽车而言,钠离子电池更适合 A00级的低速新能源车。预测到2025年,钠离子电池在A00车的渗透率可以达到80%。
有机构预测,2022年全球钠离子电池的需求量约35.1GWh,乐观地估计,2025年的需求量或达506GWh,年复合增长率超过了143%;中性地估计,2025年钠电池的需求量在126.5GWh,年复合增长率53.34%。
综上所述,《汽车人》认为:
首先,就像原来三元锂电池中的稀有金属钴被刚果金坐地起价一样,于是人们就找来了镍作为替代品,如今高镍的三元锂电池已经成为了主流,钴的价格也因此一泻千里。
同样的道理,澳洲对锂精矿坐地起价,我国的企业和研究机构必然会研究其替代品,虽然钠电池的性能不及锂电池,但是在安全性和成本方面却大大优于锂电池。
其次,钠离子电池更适用于在储能领域,以及两轮电动车和低速A00级新能源汽车领域,而对于高性能的纯电动汽车,还无法做到对于锂的替代。尽管如此,电池级碳酸锂的总需求也会因此大大降低,进而降低锂盐的价格。
再次,钠电池的发展也是以空间换时间。由于锂矿的开发周期较长,尤其是盐湖提锂技术规模化量产还需要时间,钠电池一旦对市场供给形成冲击,可以给我国锂矿提取技术发展提供更多的时间。我国对于锂矿提取技术形成了规模化生产,就可以对澳洲的锂矿价格形成有效制约。
最后,动力电池的规模化技术发展才刚起步不久,随着科技不断进步,未来电池的性能以及所需原材料都有待进一步地开发。比如现在HJT电池、钒电池、钠电池、钙钛矿电池等,都各有各的优势。
新能源领域推陈出新,科技的进步可以使一些新的企业脱颖而出,成为明天的宁德时代、比亚迪。