2019年,美國科學家約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷厄姆和日本科學家吉野彰等三人被授予諾貝爾化學獎,瑞典皇家科學院給出了充滿溫情的獲獎理由:他們創(chuàng)造了一個可充電的世界。
但作為“鋰電池之父”的古迪納夫,隨后卻發(fā)表了一個不那么溫情的言論:“鋰資源的重要性不亞于石油等戰(zhàn)略性資源,一旦鋰資源開采出現(xiàn)瓶頸,可能會跟石油一樣成為戰(zhàn)爭的導火索?!?/p>
(資料圖)
盡管在當時被置若罔聞,但如今來看,這一觀點絕非杞人憂天。
01 能源安全仍任重道遠
中國的石油70%靠進口,燃油車時代,能源面臨卡脖子風險,切換到電動車時代,就可以高枕無憂了嗎?
答案是否定的。
中國生產(chǎn)了全球60%以上的鋰電池,但80%的鋰資源供應依賴進口,是全球鋰資源第一大進口國。
鋰資源儲量方面,南美“鋰三角”(玻利維亞、阿根廷、智利)是全球鋰資源儲量最豐富的三個國家。2020年,三家合計占全球鋰資源儲量的58%,相比之下,中國的鋰資源儲量僅為6%。
▲數(shù)據(jù)來源:USGS
換言之,中國希望在新能源車產(chǎn)業(yè)達到的目標,與自身的資源稟賦條件高度不匹配?;诋斍颁囐Y源集中壟斷的情況,不排除未來鋰資源市場受到國際政治因素的影響,進而帶來供應的不確定性風險。
特別是,作為鋰資源主要聚焦地的南美洲,政局歷來就不是很穩(wěn)定。
2019年,玻利維亞前任總統(tǒng)莫拉萊斯在重壓之下被迫下臺,后來他多次在公開場合表示,美國垂涎玻利維亞龐大而豐厚的鋰資源,但他選擇了與俄羅斯合作開發(fā),因此被趕了下來。誰能保證類似的事情不會再發(fā)生?
再者,自2020年以來,鋰價一路飆升,碳酸鋰價格從4萬元/噸最高漲到了超50萬元/噸。這部分成本必然要有人承擔,要么產(chǎn)業(yè)吃進去,要么轉(zhuǎn)嫁給消費者。
2022年以前,中游電池廠拿自己的錢為整個行業(yè)扛下了傷害,為此,相當一部分企業(yè)的盈利受到?jīng)_擊。2022年之后,價格向下游傳遞,電動車經(jīng)歷了一輪漲價,而這直接影響到了新能源汽車的普及速度。
天下苦鋰久矣!
過去這兩年,表面上看中國新能源車產(chǎn)業(yè)搞的風生水起、熱鬧非凡,但實際上真正在背后悶聲發(fā)大財?shù)氖悄厦篮桶拇罄麃喌牡V業(yè)寡頭們。
2022年三季度,智利SQM的營收同比增長347%至29.58億美元,凈利潤大漲近十倍至11億美元,凈利率高達35%以上。對比之下,國內(nèi)鋰電池公司凈利率的最高水平也不過10%左右。
不管是從能源安全出發(fā),還是考慮經(jīng)濟效益,中國都需要在鋰電之外另辟一條新的技術(shù)路線。這條新的路線,就是鈉離子電池。
02 上可制衡鋰電,下可對攻鉛酸
鈉離子電池,在某些領域有著鋰電池無法企及的優(yōu)勢。
首先是便宜。
相比鋰離子,鈉離子在地殼元素中的儲備更豐富,因而成本低,目前碳酸鈉大約是3000元/噸,相比幾十萬元一噸的碳酸鋰,價格只有百分之一不到。此外,鈉電池的正負極均采用鋁箔,可以進一步降成本。
其次是安全性。
鈉電池可以在零電壓環(huán)境下保存和運輸,沒有運輸安全風險,即便短路,自發(fā)熱熱量也很少,不會起火或爆炸。
最后是能量密度。
在目前的技術(shù)條件下,鈉電池的電芯能量密度大約為70-200Wh/kg,雖比不上三元鋰電的200-350Wh/kg,但已經(jīng)可以與磷酸鐵鋰一戰(zhàn)(能量密度150-210Wh/kg),碾壓鉛酸電池(30-50Wh/kg)。
綜合成本和性能,理論上,鈉離子電池已經(jīng)可以平替磷酸鐵鋰,取代污染更嚴重的鉛酸電池。只要鈉離子電池能夠量產(chǎn),市場是現(xiàn)成的。
比如兩輪電動車,電池成本在所有零件中占比最高,約為25%-30%,其帶電量大約是0.6Kwh左右,對電池性能要求不高,但價格敏感度高。
所以,雖然性能上鋰電池相比鉛酸電池更好,但在鋰電原材料持續(xù)漲價的背景下,鋰電電動車對鉛酸電動車的淘汰也面臨壓力。
鈉電池可能是最好的選擇。一方面,它比鋰電池便宜(報價是鋰電池的75%-80%),后續(xù)隨著行業(yè)產(chǎn)能和良品率提升,價格優(yōu)勢將繼續(xù)擴大;另一方面,在能量密度、導電性、充放電、耐低溫性等方面它又比鉛酸電池也更有優(yōu)勢。
根據(jù)弗若斯特沙利文報告,中國電動二輪車總銷量由2017年的3050萬輛增長至2021年的4980萬輛,復合年增長率為13.0%,總銷量占2021年全球總銷量的75.9%。如果后期全部轉(zhuǎn)向鈉離子電池,這也是一塊非常可觀的蛋糕。
在四輪輕型電動車領域也有用武之地。
目前鈉電池可以滿足續(xù)航里程在400公里以下的新能源汽車車型的基本需求,也就是A00和A0級別電動車車型,而這一細分市場需求同樣很大。五菱宏光MINI已經(jīng)實現(xiàn)了銷量過百萬,2022年日本市場的銷量冠軍本田N-Box也是一款A00級車。
最后是儲能,根據(jù)中金公司的預測,到2025年儲能領域?qū)︹c電池的滲透率將達到20%,需求量為65.2GWh。這一數(shù)據(jù)相當于2020年國內(nèi)動力鋰電池的總裝機量。
總之,鈉離子電池長坡厚雪,未來可期。
03 商業(yè)化量產(chǎn)的曙光
早在二十世紀七十年代末期,鈉離子電池幾乎與鋰離子電池同時起步開展研究。由于受當時研究條件的限制和研究者對鋰離子電池研究的熱情,鈉離子電池的研究進展一度非常緩慢,甚至處于停滯狀態(tài)。直到2010年以后,鈉離子電池再次被人類撿起,過去十多年相關(guān)研究成果取得了跨越式的進步。
中國在鈉離子電池的基礎研究和技術(shù)水平上一直處于領先地位,代表企業(yè)中科海鈉于2019年3月發(fā)布了世界首座30kW/100kWh鈉離子電池儲能電站。以此為標志,我國在鈉離子電池的應用示范方面也走在了世界前列。
但是,國內(nèi)大多數(shù)研究始終停留在實驗室層面,能推動技術(shù)商業(yè)化的屈指可數(shù),具備大規(guī)模量產(chǎn)能力的更是鳳毛麟角。問題在于,如果一項新技術(shù)遲遲不能走出實驗室,最終恐難逃被反超甚至胎死腹中的命運。
最近,孚能科技的一紙公告讓人看到了些許希望。
3月1日,公司正式確認已經(jīng)收到江西江鈴集團新能源汽車有限公司EV3鈉電池定點函,為江鈴集團供應鈉電池包總成,并在今年二季度實現(xiàn)量產(chǎn)裝車。
孚能科技是國內(nèi)三元軟包動力電池的絕對領軍者,連續(xù)五年排名中國軟包動力電池裝機量第一名。2022年,公司在國內(nèi)動力電池裝機5.36Gwh,占國內(nèi)市場份額的1.8%,位居第八名。
孚能科技之所以能在鈉電池的商業(yè)化上先人一步,除了一直以來堅持在技術(shù)研發(fā)上維持飽和投入,還有一個重要的原因是其鈉電池與原有鋰電池生產(chǎn)線高度重合,可在最短的時間內(nèi),以最小的投資將三元電池產(chǎn)能切換為鈉電池產(chǎn)能,滿足快速量產(chǎn)和成本控制的需要。因此從長遠來看,孚能科技在鈉離子電池領域?qū)浅S懈偁幜Α?/p>
而孚能科技也樂于順勢抓住這一機遇,把鈉離子電池納入未來發(fā)展的戰(zhàn)略藍圖上。據(jù)悉,公司要力爭在2030年將鈉離子電池能量密度從160Wh/kg提升至220Wh/kg。
2020年開始,鋰電池在資本市場持續(xù)升溫,左側(cè)布局的投資者從中賺到了相當可觀的收益。作為商業(yè)化量產(chǎn)的元年,2023年很可能是鈉電池的一個上車機會,產(chǎn)業(yè)鏈上有相關(guān)業(yè)務的上市公司值得跟蹤關(guān)注,特別是那些已經(jīng)具備量產(chǎn)能力的企業(yè)。
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