寧德時代研發鈉電池保障產業鏈安全

5月21日,據寧德時代董事長曾毓群對外透露,寧德時代將於2021年7月前後發佈鈉電池。價錢方,新推出的鈉離子電池價格可能比鋰電池還貴。據說寧德時代發佈鈉電池可能跟鋰資源有關,中國70%的鋰資源都需要進口,近期資源價格大增,或能對鋰離子電池起支撐和保障作用。鈉離子電池是什麼呢?又有什麼的優勢,能否代替鋰離子電池呢?

電池龍頭發佈鈉離子電池

5月23日,寧德時代股東大會上,董事長曾毓群透露將於今年7月份左右發佈鈉電池,由於系新推出,鈉電池可能比鋰電池貴。

鈉電池

鈉是什麼?有什麼優勢?
鈉簡單來說就是我們煮食時用的鹽,含有40%鈉和60%氯。鈉儲備豐富、易獲取,因此成本應該會越來越低。科學家喜歡鈉便宜、豐富、無毒等優點,但鈉離子電池為何無法商業化量產?

這原料一個致命傷即鈉電池陰極由分層排列的金屬和氧離子組成,當暴露於空氣時,金屬會被氧化進而降低電池性能,甚至完全失效,如能克服這個重大缺陷,鈉電池將有機會大放異彩。

早在2017年,瑞士聯邦材料測試與開發研究所與瑞士日內瓦大學的研究人員便研發出了全固態鈉離子電池樣品。同年,美國能源部委外經營的布魯克黑文國家實驗室(Brookhaven National Laboratory)與中國科學院合作的突破性技術在於調整陰極結構,透過引入不同材料讓電池性能趨於穩定,據實驗結果顯示,電池可穩定暴露在空氣的時間延長了20倍,500 次充放電循環後容量保持率(capacity retention)增加了 9 倍,浸泡在水中也不會受到損害。

鈉電池和鋰電池分別

具體來看,鈉離子電池技術研究起步較早且已有實際應用,由於技術成熟有一個過程,其價格會比鋰離子電池貴。

鈉電池和鋰電池分別

鈉離子電池大規模化電芯成本將達到0.2-0.3元/wh,目前單體能量密度120wh/kg,最高可以達200wh/kg,明顯低於磷酸鐵鋰電池與三元電池。目前迴圈次數在3000次,技術成熟後可以達1萬次,現時充電迴圈次數跟鋰電池差不多。

在材料方面鈉電正極有多元體系和磷酸體系,但都不含鋰。在負極方面由石墨改用硬碳,集流體使用鋁箔。整體來看,當鈉電池量產規模化後,成本會比鋰電池便宜。

鈉離子電池高低溫性能優異、安全性高、具備快充能力,專家認為鈉離子電池學術界目前還麼有大的突破,基本不太可能突破現在的3c和動力體系,但是可以在低速車領域或者儲能等其他特殊應用場景使用,由於安全性高也可能用在大型公共巴士。

氫氧化鋰連升22周

數據顯示,2020年我國新能源汽車銷量為136.7萬輛,同比大增291%,帶動動力電池裝機量同比大增約241%。海外市場根據SNE Research統計一季度裝機同比實現96%增長。

自2020年始,鋰電池上游原材料價格始終維持在高位,今年以來,電解液領域的六氟磷酸鋰、正極材料上游的碳酸鋰、負極材料上游的石油焦及針狀焦等產品價格都大幅上漲。

作為高鎳三元鋰電池的關鍵原材料,氫氧化鋰價格今年以來持續攀升。萬得數據顯示截至5月21日,國產氫氧化鋰報價為8.9萬元/噸,為連續22周上漲,今年以來累計漲幅達82%。

氫氧化鋰連續22周上漲

電池級氫氧化鋰技術壁壘較高,龍頭企業和中小企業的產品品質存在較大差距,而龍頭企業自4月以來生產幾乎飽和,主要供應長協訂單和大訂單,外銷現貨極其有限,也進一步推漲氫氧化鋰價格。

假如鈉離子電池順利使用,可以減輕對鋰的需求,同時減少鋰資源緊張,被卡脖子的問題。隨著商業化鈉電池技術才能越來越成熟,應用場面越來越廣。寧德時代持續關注的技術儲備研究,按照推動速度,2-3年的時間就可以把成本拉下來。

戰略意義極大

鈉在地殼中的含量為2.6%,而鋰含量僅 0.06%﹐鈉可隨便從海水提取,但鋰資源被全球少數幾個地區掌握,包括阿根廷、智利和玻利維亞。這些地區佔全球75%,如果出產出現問題,對鋰電池行業有致命的打擊。

納電池技術做到最好,充電速度可以更快,預期壽命使用超過10年,充電次數可達1萬次,幾分鐘可以充滿200公里。碳中和目標在長期將助推儲能系統需求增長,發展鈉電池,利用其在儲能方面的優勢,可用於解決因風光發電的間歇性和波動性導致的電網不穩定以及棄風棄電問題。

儲能將會是發展新能源的重心

由上面介紹可以知道,儘管採用相對廉價的金屬可降低原料成本,但低能量密度意味著更多的輔材和製造成本。但目前來說不能代替鋰電池,但是也應該重視鈉電池作為技術儲蓄,對於國家保障能源安全上有很大戰略意義。

鈉電池有什麼相關個股?

寧德時代(300750.SZ)
寧德時代是全球電動車電池龍頭,其技術、產能及合作企業數量均在近年來持續上升,電池生態體系建設卓有成效。2020年公司儲能系統業務營收同比增長219%,至2023年營收占比或達12%。

寧德時代也持續受益於2020年下半年開啟的復蘇趨勢,2021年一季度實現國內裝車量12.2GWh,國內市占率約52.6%。隨著更多汽車品牌進入新能源車市場,寧德時代將受益於其電池的性能優勢,在相關產業鏈內的市場地位將進一步得到凸顯。

將發佈的鈉離子電池可以維持寧德時代市場一哥的地位,而且能配合其公司儲能系統業務增長。

聖陽股份(002580.SZ)
聖陽股份目前的主要產品為鋰離子電池及系統、鉛蓄電池及系統、新能源系統集成產品及服務等。

鈉離子電池技術是公司持續關注的技術儲備研究方向之一,公司技術團隊不斷關注鈉離子電池技術的發展態勢。目前,該公司與院士工作站等單位聯合開發高環保、高循環性鈉離子電池,已通過實驗階段。

中鹽化工(600328.SH)
中鹽化工是一家集鹽、鹽化工、醫藥健康產品等生產及銷售為一體的綜合性企業,公司主營業務包括鹽產品、精細化工產品、基礎化工產品和醫藥保健產品。

其中,中鹽化工的金屬鈉產能為6.5萬噸,佔全球產能的41.8%。

結語

新能源車需求持續高增,鋰、鈷等關鍵資源供應能力正成為新能源車產業發展的掣肘,保障產業鏈安全將成企業核心競爭力。鈉隨處可見,對比開採礦產,在環保及可持續發展上優勢時顯。而中國要達碳中和,發展清潔能源時儲能變成重要課題。鈉電池使用週期較長,高低溫性能優異、安全性高這些優點在儲能上大有可為,未來成本有望減低,是保障中國電動汽車產業鏈安全作用極大。

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