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    钠离子电池能否解决锂电的成本焦虑?。。。。

    本文去自微疑公家号:元气本钱 (ID:yuanqicapital),做者:韩文峰

    市场对钠离子电池的等待,很年夜水平上与决于它正在实际上的本钱劣势。

    中心内容

    1、下游锂价下企,下流面对本钱焦炙。

    2、钠离子电池是以后阶段最靠近财产化的电池手艺道路。

    3、钠离子电池机能取储能体系尺度的请求有更下的适配性。

    碳酸锂又跌价了。

    履历了从本年 3 月到 8 月份的下位盘整,进进玄月,碳酸锂价钱再次空中减油重拾上降势头。继 9 月 8 日碳酸锂价钱打破 50 万 / 吨关隘以后,价钱持续下行。据上海钢联 9 月 29 日公布的最新数据显现,电池级碳酸锂现货均价当天下跌 0.25 万元 / 吨至 51.75 万元 / 吨。市场最低价曾经打破 52 万元 / 吨,那一价钱曾经打破本年 3 月上海钢联统计的电池级碳酸锂 51.7 万元 / 吨均价。本年以去,碳酸锂的价钱乏计涨幅已超越 80%。

    新动力汽车的热销和年夜范围储能电站建立的需供鞭策所带去的供需错配成绩使得锂价连续下跌。而下游锂粗矿的跌价也对本轮碳酸锂价钱的下跌构成了支持,正在澳年夜利亚锂矿商 Pilbara 正在 9 月 20 日举办锂粗矿拍卖举动中,拍卖成交价为 6988 美圆 / 吨,较上一轮(8 月 2 日)拍买价下跌 10%,正在思索汇率变更后,价钱现实涨幅为 14.3%,对应的碳酸锂露税本钱约为 51 万元 / 吨。正在那一布景下,短时间去看,碳酸锂价钱的“猖獗”大概仍将连续。

    而碳酸锂价钱的连续下跌无疑会给下流电池厂商、车企带去更年夜的本钱压力。从财产链中企业的中报数据去看,全部财产链中下游锂矿企业功绩超强,龙头企业锂矿营业额的净利率正在 70% 摆布,中游电池企业的均匀利润率仅正在 8% 摆布,而整车企业的均匀利润率正在 5% 摆布,有很多车企正在吃亏的边沿线上挣扎。以宁德时期(300750.SZ)为例,本年一季度,由于出有实时跌价构成价钱联动,宁德时期毛利率骤降至 14.48%,一度创下有记载去的最低值。

    锂价的下跌,无疑开始会安慰到动力电池企业的敏感神经,会招致动力电池消费本钱进一步举高,进而使得下流整车厂商红利启压。而整车厂若是间接将消耗者做为本钱转移工具,无疑会低落公众的消耗志愿,进而构成更加严峻的背反应。

    也正果如斯,被市场以为具有“实际本钱劣势”的钠离子电池‘量产元年’将至的行动也惹起两级市场投资者的亲近存眷。9 月 14 日,据宁德时期复兴投资者发问称,公司正努力促进钠离子电池正在 2023 年完成财产化。那个动静正在随后的几天里正在全部新动力赛讲团体低迷的状况下动员 A 股钠离子电池观点股连续炽热。

    锂电财产链下流企业的本钱压力骤删,动员了市场对实际本钱更低的钠离子电池的等待。不外,被市场热捧的钠离子电池可以减缓下流企业的本钱焦炙吗?

    为何是钠电池?

    从钠离子电池战锂离子电池的开展史下去道,钠电池并不是第一次被看成电池质料。因为 Na 取 Li 同属碱金属族元素,因而钠离子电池的研讨取锂离子电池的研讨根本上同时起步。

    20 世纪 70 年月终期,研讨职员展开对钠离子电池战锂离子电池的研讨,但锂离子电池所表示出去的优良机能让迷信家纷繁抛却了对钠离子电池的研讨,锂离子电池也正在已往 50 年得到了庞大的前进。出格是正在 1990 年索僧完成了锂离子电池手艺的贸易化,使锂离子电池手艺获得敏捷开展,但同期闭于钠离子电池的研讨却绝对窒碍。曲到 2010 年后,钠离子电池的研讨才呈现迁移转变面,随后,钠离子电池正在电极质料、电解量质料、表征阐发、储钠机造摸索战电芯手艺等圆里不竭获得打破。

    究竟上,钠离子电池做为动力电池多元化开展的一个分收,其战锂离子电池的实际根底、电池构造均非常靠近。液态钠离子电池的构造组成中一样包罗正极、背极、散流器、电解液、隔阂。

    因为钠离子战锂离子的特征差别,钠离子的正、背极质料需求选用合用于钠离子迁徙的质料,那也是钠离子电池手艺的中心。据国泰君安研报,正在锂离子电池中正极质料没法利用的铜、铁等元素,正在钠离子电池中却有很好的表示。

    今朝,钠离子电池的正极质料次要分为五品种型:氧化物类、散阳离子类、普鲁士蓝类、氟化物类、无机化开物类,此中前三品种型的成生度最下,已进进财产化早期。

    正在钠离子电池的背极质料挑选圆里,因为钠离子半径比锂离子年夜良多,以是也使得正在锂电池中普遍利用的石朱类质料储钠机能较好,不外,一些无定形碳类背极由于其具有绝对较低的储钠电位,较下的储钠容量战优良的轮回不变性等长处而成为最具使用远景的钠离子电池背极质料。以后阶段钠离子电池背极质料次要分为四类:碳背极质料、转化型背极质料、钛酸酯类背极质料和开金类背极质料。此中碳基质料的手艺成生度最下,资本丰硕,无望领先完成财产化。

    正在电池的消费圆里,取锂离子电池相似,钠离子电池的消费一样要履历造浆、涂覆、拆卸、注液、化成等工艺。此中,拆卸环节次要是将造完的正背极片经由过程隔阂夹层组开正在一路,成立电池外部的钠离子通路,并隔断正背极以防内短路。拆卸工艺相沿锂离子电池手艺,分为卷绕战叠片工艺,前者又分为圆柱卷绕战圆形卷绕。别的,钠离子电池产物的构造设想战启拆工艺也根本因循了锂离子电池,表面大抵也分为圆柱、硬包战圆形硬壳三年夜类。别的,钠离子电池电解液战隔阂也根本相沿锂离子电池系统。

    也便是道,现实上钠离子电池的消费可以间接利用现有的锂离子电池消费线,无需重修新的消费线。从某种水平而行,钠离子电池是以后阶段最靠近批量化的电池道路。

    别的,从本钱端去看,实际上钠离子电池正在质料圆里具有明显的本钱劣势。如本钱占比最年夜的正极质料,因为碳酸钠价钱近低于碳酸锂,而且钠离子电池正极质料凡是利用铜、铁等大批金属质料,因而正极质料本钱低于锂电池。据安然证券,利用 NaCuFeMnO / 硬碳系统的钠电池的正极质料本钱仅为磷酸铁锂 / 石朱系统的锂电池正极质料本钱的 40%,电池总的质料本钱较后者低落 30%-40%。

    同时,钠离子电池散流器(散流体是正背极活性质料附着的基底构件,约占电池分量的 10-13%,用以聚集电极质料发生的电流,并对中开释传导)正、背极都可以用铝箔,而锂离子电池背极需求用铜箔(由于钠离子正在背极没有会战铝离子发作化教反响),那也削减了钠离子电池散流器的本钱。

    按照中科院胡怯胜《钠离子电池储能手艺及经济性阐发》数据,钠电池量产后的度电本钱约为 0.3 元,别离较铅蓄电池、磷酸铁锂电池和三元锂电池低 52.2%、32.4%、54.3%。从本钱那一角度去看,若是锂电池下游质料价钱短工夫易以降落的状况下,钠离子电池的疾速降天大概也是可以正在必然水平上处理电池厂商本钱焦炙。

    别的,从资本散布的角度看,钠资本正在天球上的资本量是锂的 400 多倍,且钠资本正在环球的散布较为平均,而锂资本超越 80% 集合散布正在好洲战澳洲地域。因而钠资本的价钱近近低于锂资本,仅为后者价钱的 1.33%,那意味着,钠资本比拟更简单市场化。中金公司研报指出,“开展钠离子电池,不只有助于减缓中国锂资本 80% 依靠入口的困境,保护供给链平安,同时也将延缓锂离子电池本质料下跌带去的价钱提拔,从而低落本钱压力”。

    目标各有劣势,是互补而非替换

    回回电池自己,电池平安性战能量稀度不断是表现电池团体机能最中心的目标,也是各个电池厂商合作力地点。钠离子电池也没有破例,比照去看,正在能量稀度圆里,钠离子电池的电芯能量稀度为 100-160Wh/kg。而比拟于锂离子电池,钠离子电池正在能量稀度下面仍有较年夜差异,以后,锂电池中磷酸铁锂电池能量稀度为 120-200Wh/kg,三元锂电池的电芯单体能量稀度更是能到达 200-350Wh/kg。并且,正在轮回寿命圆里,钠电池可以到达 1000-3000 次摆布,锂离子电池轮回寿命则正在 3000 次以上。

    正在电池平安圆里,因为钠离子电池的内阻比锂电池下,以是其正在短路的状况下瞬时发烧量少,温降较低,热得控温度下于锂电池,具有更下的平安性。另外一圆里,锂电池正在高温下充电会析锂,而钠电池却没有会发作析出,故钠离子电池具有更宽的事情温度范畴。钠离子电池能够正在-40℃到 80℃的温度区间一般事情,-20℃的情况下容量连结率靠近 90%,凹凸温机能劣于锂离子电池。

    别的,正在快充才能圆里,钠离子电池 80% 电量的充电工夫约为 15 分钟摆布,今朝量产的支流电池中,三元锂电池正在曲流快充的减持下,将电量从 20% 充至 80% 凡是需求 30 分钟的工夫,磷酸铁锂则需求 45 分钟摆布。

    明显,关于新动力汽车等关于能量稀度战绝航里程请求较下的范畴来讲,能量稀度较低的缺点是钠离子电池成为动力电池的次要短板地点。能量稀度限定也决议了钠离子电池战锂离子电池之间易以构成严酷意义上的倾覆性替换。不外,钠离子电池手艺正在通讯基站、低速电动车、电动自止车、电力储能、太阳能路灯等对能量稀度需供绝对没有下的范畴,或将会是锂电池手艺道路很好的弥补。

    出格是正在储能范畴,钠离子电池机能取储能体系尺度的请求有更下的适配性。

    凡是,年夜型储能体系对用于储能的电池能量稀度请求没有下,对平安性及经济性请求更下,因而,储能体系或将成为钠电池降天使用的主要场景。并且钠离子电池的本钱劣势使其正在储能使用场景中具有更强的经济性。别的,因为钠离子电池自己具有的宽温区特征,使得以钠离子电池为根底构建的储能体系可以顺应差别纬度地域的天气前提,有用进步散布式电源渗入率,提拔配电网运转的不变性战经济性。

    便储能市场而行,政策撑持叠减需供发作,正正在疾速动员下流对储能用电池的需供量。GGII 数据显现,2022 年上半年新型储能新删拆机量 12.7GW,是 2021 年整年 (3.4GW) 的 3.7 倍;储能锂电池出货量 44.5GWh,团体范围已超越 2021 年整年程度,而锂离子电池占有新型储能市场份额曾经超越 90%。

    可是关于电池厂商而行,锂离子电池的下本钱一样给其储能营业带去较为严峻的背里影响。以宁德时期为例,2021 年上半年,宁德时期储能营业毛利率为 36.6%,而到了 2022 年,公司储能营业板块毛利率骤降至 6.43%,同比下滑远 30 个百分面。若是以经济性较下的钠离子电池完成对锂离子电池正在储能范畴的替换使用,其毛利情况大概可以获得很好的边沿建复。中疑证券研报估计,到 2025 年钠电池正在储能、电动两轮车和低速电动车三年夜使用范畴潜伏总需供达 190GWh。

    多圆争相规划,但本钱劣势尚待完成

    据没有完整统计,以后已有超越 60 家锂电财产链企业规划钠离子电池正背极质料、电解液等范畴,连续鞭策者钠离子电池的财产化加快。

    客岁 7 月,宁德时期便公布了其第一代钠离子电池,据其正在公布会中引见,正在电池的枢纽机能目标上,电池电芯单体能量稀度到达 160Wh/kg;常温下充电 15 分钟,电量可达 80% 以上;正在-20℃高温情况中,也具有 90% 以上的放电连结率;体系散效果率可达 80% 以上。同时,宁德时期暗示,第两代钠离子电池电芯单体能量稀度将打破 200Wh/kg。

    按照通知布告疑息统计,除宁德时期方案 2023 年完成钠离子的财产化中,传艺科技也暗示行将停止中试线投产,估计一期 2GWh 的钠离子电池项目将于 2023 年投建;华阳股分战中科海纳方案成立电池 PACK 厂,2023 年扩产至 10GWh 钠离子电池正、背极质料消费线;容百科技计划正在 2023 年完成钠电池正极质料每月千吨级出货;振华新材钠离子电池正极质料估计正在 2022 年第四时度进进小批量试用阶段;多氟多的六氟磷酸钠已贸易化量产,钠电池的量产仍正在尝试室阶段。

    不外需求留意的是,市场对钠离子电池的等待,很年夜水平上与决于它正在实际上的本钱劣势。可是,团体而行,以后因为财产链缺少配套、缺少范围效应,钠离子电池的现实消费本钱正在 1 元 / wh 以上,近下于锂离子电池。别的,钠离子电池的机能、本钱掌握及适配使用场景等有待进一步查验,间隔实正财产化使用提高另有必然间隔。并且,碳酸锂的低价影响缩小了市场对钠离子电池的劣势认知,若是将来锂价回降,钠电池的推行降天或仍需绘上一个问号。

    参考材料:

    1、储能迷信取手艺-钠离子电池储能手艺及经济性阐发,2022 年 6 月

    2、国泰君安-吐故“钠”新,分庭抗“锂”,2022 年 7 月

    3、安然证券-巨子进场摇旗钠喊,手艺道路面对分化,2022 年 8 月

    本文由元气本钱本创撰写,文中概念仅供参考,没有组成投资倡议。


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