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2022年末,高企的锂价终于有所松动。


百川盈孚数据显示,12月29日,国内电池级碳酸锂(99.5%)市场主流成交价格区间在57-58万元/吨,现货市场贸易散单价格集中在51.5-52.5万元/吨,散单价格正拉动市场均价下行。


即便如此,锂盐仍然是2022年整个大宗商品市场中涨幅最突出的品种,氢氧化锂涨幅在140%以上,工业级、电池级碳酸锂涨幅则在96%-108%之间。


全球最大锂矿商美国雅宝(Albemarle)认为,由于新能源汽车产业进入规模化高速发展阶段,锂价不会重蹈两年前的覆辙,未来数年内都将维持在高位运行。


但另一方面,高企的锂价已经成为动力电池厂商不可承受之重,他们纷纷将目光投向潜在的替代者——钠离子电池。尤其是2022年年末,关于钠离子电池的产业新闻密集发布,各企业似乎都在为2023年钠离子电池“元年”蓄势准备。

龙头企业纷纷入局


2023年产业链有望成型


值得一提的是,目前亿纬锂能、宁德时代、孚能科技、比亚迪、中科海纳、蜂巢能源、欣旺达等众多实力雄厚的动力电池企业布局钠离子电池更是热情高涨,纷纷加入赛道破局。


近日,多家上市公司披露了钠离子电池产业化进展情况。除了亿纬锂能发布第一代大圆柱钠离子电池之外,传艺科技官宣与中祥航业达成战略合作,将共同开启钠离子电池项目。传艺科技此前表示,旗下中试线钠离子电池产品已送到第三方机构进行测试,18650圆柱钠电池能量密度达157Wh/kg,-20℃低温下容量保持率达93%,循环寿命在5000次以上。目前,公司4.5GWh钠离子电池项目一期已经在安装调试设备。公司将根据一期4.5GWh项目的销售情况,在2023年下半年制定新的扩建计划。


12月22日,英能基科技钠离子电池新品发布及钠离子电池量产基地签约落户四川成都。现场,英能基集团携手五凌格润清洁能源有限责任公司、明阳新能源控股集团达成战略合作意向,签署储能应用钠离子战略协议,还与新加坡公司SEABREEZE&英能基科技签署了海外独家钠离子战略协议。


12月12日,欣旺达在投资者互动平台上表示,公司钠离子电池样品在进行测试验证,项目进展顺利,产品具体上市计划会根据客户需要确定。


12月22日,在2022钠离子电池技术研讨会上,蜂巢能源透露,公司第一代钠离子电池原型样件已经完成开发,能量密度达110Wh/kg,目前正在研发第二代钠离子电池产品,预计2023年一季度完成设计定型,能量密度为135Wh/kg。到2023四季度,开发的钠离子电池能量密度将突破160 Wh/kg,循环寿命也将超过2000次。


除了上述企业,孚能科技在投资者互动平台表示,公司钠离子电池产品已处于集中送样阶段,产品已满足A0级车需求。公司计划2023年全面进入产业化阶段,并已与多家知名两轮车企和乘用车企开展深入合作,目标2024年满足A级车的需求;


据宁德时代此前透露,宁德时代的钠离子电池将于2023年实现产业化,能量密度达160KW/kg,且钠离子电池的功率和快充特性都比锂电池更具优势,在低温情况下依然保持90%的放电效率。;比亚迪则将于2023年二季度量产钠离子电池,搭载于秦 EV、海豚及新车型海鸥中;中科海钠全球首条GWh级钠电池生产线产品下线;钠创新能源4万吨钠电正级浙江绍兴投产等等。


另外,值得注意的钠离子电池也迎来跨界者。2022年12月6日,美团旗下北京酷讯科技有限公司入股湖州超钠新能源科技有限公司,持股比例10%。超钠新能源是一家钠离子电池关键材料及电池研发生产商。


2022年4月,华为通过旗下投资平台哈勃科技认购中科海纳13.3%股份,成为后者第三大股东。中科海纳是国内首家专注于钠离子电池开发与制造的企业,拥有多项钠离子电池材料组成、结构、制造和应用的核心专利。


需要提醒的是,目前部分企业钠离子电池产品步入中试阶段,但距离量产还需经历缓慢的爬坡过程。

技术进步推动


钠离子电池“登台亮相”


近年来,随着新能源汽车、航空航天、电化学储能等新兴产业的高速发展,让动力电池产业的业态越来越丰富,钠离子电池产业板块更是成为一个炙手可热的新生增量市场。与此同时,为了助力实现我国的双碳目标,高校科研人员也一直致力于开发材料更加便宜易得的钠基电池。


除了成本优势外,不得不提的就是钠离子电池领域技术的进步和突破,让钠离子电池相关的劣势也有望得到克服。目前,高温钠电池主要包括两种类型的钠电池体系,分别是钠硫电池和ZEBRA电池。这两种电池体系的原理比较相似,都是可以实现钠离子导电的陶瓷电解质作为离子交换的隔膜,并将金属钠或者化合物形式的钠作为电价变化的活性物质制造的二次发电电池。


查阅资料了解到,钠离子电池与锂离子电池工作原理相同、制造工艺相似,而且具有资源丰富、成本低廉、安全性能好等特点。钠基电池的主要物质钠可以从海水中提取,所以不仅资源丰富,而且钠基电池的生产过程也可比锂电池更加环保。


目前广泛应用的锂离子电池,一般使用的最高温度不能超过60度。中科院物理所长三角物理研究中心的科研人员研发的具有自主知识产权的钠离子电池,通过材料体系和电解液的优化,可以有效解决电池高温循环的问题,拓宽电池使用温度区间,并且提高使用寿命。另外,该研究中已经对改良的钠电池进行了高温循环安全性试验,80度循环达到了100周,保持率达到99%以上的水平,与此同时,科研团队通过100多次安全性实验,从近百种电解液中优化出了两种配方。


业内人士表示,随着产业链的完善、技术成熟度提高和规模效应,钠离子电池的成本有望低于磷酸铁锂电池20%以上,将为大规模推广钠离子电池创造有利条件。


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与此同时,专家分析认为,尽管当下我国钠离子电池产业尚处于推广期,但随着产业链逐步完善,核心技术成熟度提高以及规模效应,相关产品的成本有望进一步降低,这将为钠离子电池的大规模推广应用打下坚实基础。


对此,光大证券在研报中也指出,钠电池本质上是替代磷酸铁锂电池在价格更加敏感的应用场景。在户储/UPS/5G基站领域,钠电池可以进入并形成一定渗透;在两轮车领域,钠电池有望占据较大份额;乘用车领域,钠电池在成本敏感度较高的A00/A0级车有望快速渗透。预计2023年钠电池形成小批量量产出货,2024年产业将迎来规模化大幅降本时刻。


下游应用前景


储能和低速交通优势明显


相比于其它几种主流电池,钠离子电池具有高原料丰度和低成本的显著优势,在对能量密度与循环性能要求较低的应用场景中,有望成为现行主流电池的替代路径。


目前在用户侧储能和低速交通两个领域替代优势更加明显,初步产业化后有望凭借环保属性与成本优势进入新能源汽车与其它储能场景。


储能:储能作为链接上游低碳能源端和下游能源应用端的中间环节,其发展对低碳能源 体系的建设有重要意义。


目前主流储能方案采用磷酸铁锂电池与三元锂电池 三元锂电池具有较高的能量密度,但安全性低的特点限制其在储能领域的应用,国内主要应用于动力电池,也在国外部分储能电站中应用。


2022 年 6 月,国家能源局发布《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》,对储能场景安全性提出要求——中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池,不宜选用梯次利用动力电池。

磷酸铁锂电池具有循环寿命好、安全性能优的特点,但近年来受到上游原材料价格波动、储能电池与动力电池在产能方面竞争关系的影响,价格显著提高,储能领域利润空间被不断压缩。


为寻找性能优良、安全环保、能够大规模应用的储能方案,目前,钠离子电池、钒液流电池、压缩空气储能等新型储能技术将逐步具备规模化发展条件,进入初步产业化阶段。


从技术成熟度来说,钠离子电池与钒液流电池具有安全性与低温稳定性较高的特点,满足储能安全性要求。


从产业链发展来看,锂电池与钠电池制备工艺相似,传统锂电企业可以实现从锂电池向钠电池产能的快速切换。


从长期稳定供应来看,在当前全球锂资源紧缺、锂价格持续飙升、电池下游需求持续增长、中国碳中和目标的储能市场不断发展的背景下,钠离子电池凭借原料丰度高、低成本的优势发展潜力巨大。


钠离子电池与钒液流电池均能满足安全性与低温稳定性高的要求,二者相较而言,钠离子电池在高能量密度、低投资成本方面具有显著优势,同时在性能方面存在循环寿命短的痛点,因此钒液流电池更适合中大型电站的储能,钠离子电池更契合小型化和用户侧储能对电池体积、质量与成本更为敏感的特点。


中能传媒研究院发布的《我国电化学储能产业链分析与展望报告(2022)》中指出,用户侧储能曾经作为我国最具潜力的储能应用场景,然而受 2018、2019 连续两年执行降低一般工商业电价 10%的政策,峰谷价差空间缩小,用户侧储能的盈利空间被压缩,2020 年起用户侧储能市场占比不断下降。


虽然 2021 年下半年以来多国电价暴涨和能源安全隐患为用户侧储能带来更多机会,但是受上游碳酸锂等原材料价格上涨影响,户用储能企业往往增收不增利。


随着钠离子电池的逐步产业化,有望凭借高性价比优势解决原料成本高、盈利空间被压缩的问题,成为用户侧储能的主流解决方案。


根据 CNESA 全球储能项目库的不完全统计,截至 2021 年底,中国已投运电力储能项目累计装机规模 46.1GW,占全球市场总规模的 22%。


市场增量主要来自新型储能,累计装机规模达到 5729.7MW,同比增长 75%,其中用户侧新型储能占比 24%,这为钠离子电池的初步产业化提供更广阔的市场与更有利的条件。


低速交通:


在节能减排政策要求、交通压力大、共享单车需求旺盛的共同影响下,低速交通工具如 A00 电动车、两轮电动车,具有较大的潜在市场空间。


目前电动车主要采用的铅酸电池与锂电池从长期来看分别存在着污染环境与高成本的痛点,所以绿色环保、性价比高的钠电池有望作为优良的替代方案应用于市场。


来源:新华财经,采购蜂,远瞻智库

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