據(jù)上海鋼聯(lián)消息,5月9日電池及碳酸鋰漲至6500元/噸,均價報21.25元/噸,重回20萬元大關。

關于鈉電池何時能迎來大規(guī)模量產(chǎn)機遇,業(yè)內具有普遍共識的一種說法是,“鋰價只要在20萬/噸紅線以上,鈉電池就有空間”。

何解?

鈉離子技術路線在技術和性能還無法正面硬剛鋰電池的當下,成本或許是鈉電池最大的優(yōu)勢。因此鋰價所謂的“20萬/噸紅線”,正是給鈉電池留下充分的競爭空間。

但長期卷成本優(yōu)勢,并不是鈉電池玩家們的夙愿。并不是越便宜的電池,客戶越喜歡,一切講究的是性價比。

鈉電池工作原理和鋰電池十分相像,僅在材料方面有所替換,利用鈉鹽取代鋰鹽。這樣做的優(yōu)勢一方面在于,鈉離子具備天然的長壽命、低溫性能可靠等特質;另一方面在于,上游原材料供應可靠。

(圖為鈉離子電池工作原理)

和嚴重依賴進口的鋰資源相比,國產(chǎn)鈉資源要豐富許多。一組數(shù)據(jù),鈉在地殼的豐富程度約2.75%,是鋰的400倍之高。從更宏觀的戰(zhàn)略意義上看,鈉離子路線得以“突破資源瓶頸”,供應鏈安全上更加自主可控。

在性能有潛力、戰(zhàn)略有意義的局面下,為何鈉離子電池還未發(fā)展壯大?

答案是能量密度。還是一組直觀的數(shù)據(jù)對比,當鋰離子電池的能量密度普遍在150-350Wh/kg時,鈉離子電池僅有70-200Wh/kg。因而不難解釋為何電車風口來臨之時,先上車發(fā)揚光大的是鋰離子電池,而非原理相似的鈉離子電池。

但風水輪流轉。

動力電池越來越卷的當下,儲能需求為電池開辟了一個更廣闊的天地。

和對能量密度要求更嚴格的動力電池不同,儲能電池的使用場景更講究材料成本、能量轉化效率和長期運維成本。

一片為鈉離子量身定制的藍海,隨著各地儲能需求釋放,吸引了一眾玩家揚帆入局。

01丨鈉電新勢力

事實上,從2020年至今,鈉離子電池不僅在資本市場活躍,在產(chǎn)業(yè)界更是炙手可熱。

除了電池界人人耳熟能詳?shù)膶幍聲r代等選手以外,還有一名新選手——正力新能,憑借亮眼的產(chǎn)品性能,值得關注。

5月9日,正力新能正式對外發(fā)布旗下鈉離子電池產(chǎn)品,覆蓋動力電池和儲能兩大熱門應用領域。

從技術路線上看,正力新能選擇了鈉電池主流技術路線中發(fā)展更為成熟的層狀氧化物和聚陰離子化合物“兩條腿走路”。

這里所指的技術路線,實際上以鈉離子電池的正極材料所命名,而這也是鈉離子電池有別于鋰離子電池的核心。理想情況下,鈉離子能夠完全進行可逆脫出與嵌入,而不會造成正極材料晶體結構的破壞。

由于正極對電池的能量密度和制造成本起著據(jù)定性的作用,因此正極技術的成熟與否,很大程度上決定著鈉離子電池整體的性價比。

回到正力新能對鈉電池技術做出的選擇,主流3條路線(層狀氧化物、聚陰離子和普魯士藍)中,正力新能占了2條,也是產(chǎn)業(yè)化進度最快的2條技術路線。唯一沒有踏足的普魯士藍路線,雖然結構穩(wěn)定,但在當前存在空間缺陷和間隙水問題,導致材料的電化學性能較低,整體技術上發(fā)展成熟度不佳。

(圖為鈉離子電池主要正極材料特點)

綜合來看,技術成熟度最高的層狀氧化物在能量密度上,具有最大的開發(fā)潛力,且具有倍率、低溫性能優(yōu)勢,但缺陷是循環(huán)壽命相對較低。

因此,正力新能還補充了另一條聚陰離子技術路線——具有主流鈉電類型中最高的循環(huán)壽命,且結構上穩(wěn)定性強,只是在能量密度上略有不及。

據(jù)筆者判斷,結合正力新能計劃旗下鈉電池產(chǎn)品同時覆蓋動力和儲能兩大應用場景,這也就不難解釋為何同時落地兩條技術路線——以層狀氧化物路線適配能量密度、倍率、低溫性能要求高的動力電池場景;以循環(huán)性能和綜合成本具備優(yōu)勢的聚陰離子路線,適配儲能應用。

雖然最有可能適配動力電池應用的層狀氧化物路線,在整體上看循環(huán)壽命較差,但是正力新能這次交出的答卷確實可圈可點。從正力新能自行發(fā)布的產(chǎn)品性能上看,功率型鈉離子電池不僅可滿足3C充電,且在循環(huán)壽命上突破3000次。

需要說明的是,一般功率型鈉離子電池的循環(huán)壽命多集中在1000-2000次,正力新能此次發(fā)布的新產(chǎn)品毫無疑問站在了鈉電領域的第一梯隊。

正如前文所述,受制于鋰資源瓶頸和成本,鈉離子電池一直被認為是推動新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壓艙石,得益于深厚的研發(fā)實力和制造能力,正力新能已經(jīng)完成鈉離子電池布局,提早鎖定一張通往未來的門票。

據(jù)悉,正力新能第一批高功率鈉離子電池已經(jīng)率先在海外完成裝車測試,電芯在20C倍率下容量保持率94%,零下20度容量保持率達92%。預計不久的將來,正力新能的鈉電產(chǎn)品將更大規(guī)模落地。

2023年或將是業(yè)內驗證鈉電的關鍵元年。當市場火熱涌入鈉電池領域的時候,什么樣的玩家才能首先跑出來?

筆者認為,和制造業(yè)的大邏輯所類似的,鈉電池還是一門需要靠規(guī)模化創(chuàng)造效應的生意,具備先發(fā)優(yōu)勢、布局產(chǎn)線并打通下游應用的搶跑者能夠率先打開市場,這一點,正力新能顯然已經(jīng)有所準備。且隨著25GWh工廠的正式投產(chǎn),雖然,目前還不確定其中有多少是留給鈉電的空間,但初步的量產(chǎn)實力已經(jīng)就位。

其次是技術建立的護城河。在正極材料上鎖定研發(fā)和技術實力的企業(yè),不僅可以建立產(chǎn)業(yè)鏈地位,而且能夠在商業(yè)化應用中繼續(xù)積累產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗,不斷迭代婉完善產(chǎn)品,從而逐步提高定價話語權,形成自身的競爭壁壘。這一點,正力新能同樣沒有忽視。

正力新能已提早鎖定一個充滿想象空間的鈉電時代。

02丨電池老玩家

實際上,正力新能并不是剛踏入電池領域的全新玩家,其在鋰電領域早有涉獵,并曾取得過不菲成績。

2022年12月,國內磷酸鐵鋰動力電池企業(yè)裝車輛前10名,正力新能赫然在列。2022年全年,國內動力電池企業(yè)裝車輛前15名,同樣有正力新能的身影。

在鋰電領域扎根深厚,并取得裝車量的亮眼成績,正是正力新能敢于預判鈉電趨勢,勇敢入局的重要底氣。

5月9日,正力新能在江蘇常熟舉行“25GWh軟件定義電芯工廠投產(chǎn)儀式暨新技術發(fā)布會”,正力新能帶來的好消息不僅是鈉電產(chǎn)品,還有公司“25GWh軟件定義電芯工廠投產(chǎn)”和其他重磅產(chǎn)品發(fā)布。

正力新能基于新能源行業(yè)特點和電芯工廠管理特性,率先提出軟件定義電芯工廠理念,并發(fā)布了智能工廠ZOE(Zenergy Operation Excellence)架構。據(jù)正力新能常務副總裁周楠介紹,ZOE智能化電芯工廠重新定義了協(xié)同、工作方式、工藝管理和質量控制,從而讓電芯工廠的設備和產(chǎn)線更加靈動、智慧。

一組簡單的數(shù)據(jù)理解ZOE架構帶來的效率提升:基于ZOE智能工廠,工廠對客戶響應時間整體縮短50%,工時效率提升33%;MOM支持天量數(shù)據(jù)的毫秒級響應,TPS高達3100以上。

產(chǎn)品上,正力新能在行業(yè)率先發(fā)布了針對電動航空領域的動力電池——正力·航空電池,可更「芯」電池包——正力·乾坤電池,正力·儲能電池等覆蓋陸海空全場景應用的前瞻技術和代表性產(chǎn)品。

除了前文重點關注的鈉離子電池之外,正力新能還發(fā)布了容量高達314Ah的大容量儲能專用電池,能量密度為180Wh/kg,循環(huán)壽命突破12000次,能量效率高達95%,零下20℃容量保持率在91%以上。

據(jù)筆者了解,正力新能位于常熟的25GWh工廠投產(chǎn)后,2023年出貨量預計10-15GWh,較2022年約3GWh的出貨量有了質的飛躍。

隨著新工廠正式投產(chǎn),產(chǎn)能大幅爬坡,預計不久的將來,正力新能的身影將頻繁出現(xiàn)在電池領域的捷報之上。