“我們?cè)?022年8月就公告了年產(chǎn)能1萬(wàn)噸六氟磷酸鈉的建設(shè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目建設(shè)正在按計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)，目前已拿到項(xiàng)目備案，公司也會(huì)根據(jù)鈉電池的放量節(jié)奏加快項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度?！碧熨n材料（002709.SZ）內(nèi)部人士向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者介紹道。
這是當(dāng)前鈉電產(chǎn)業(yè)化加速發(fā)展的一角。
自 2021年7月，寧德時(shí)代（300750.SZ）公開(kāi)發(fā)布第一代鈉離子電池開(kāi)始，鈉電產(chǎn)業(yè)化之路一路狂飆，期間，包括中科海鈉、欣旺達(dá)（300207.SZ）、孚能科技（688567.SH）、鵬輝能源（300438.SZ）等在內(nèi)的電池企業(yè)紛紛布局鈉離子電池，天賜材料、容百科技（688005.SH）、格林美（002340.SZ）等材料企業(yè)也逐步開(kāi)展了鈉離子電池電解液、正極材料等的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化探索。
據(jù)寧德時(shí)代 3月 8日在互動(dòng)平臺(tái)回應(yīng)，“公司正致力推進(jìn)鈉離子電池在2023年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”。
鈉電的大規(guī)模商用，或已不再遙遠(yuǎn)。
苦“鋰貴”久矣
鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速的背后推手，與高企的鋰價(jià)不無(wú)關(guān)聯(lián)。
近兩年來(lái)，新能源汽車(chē)的普及帶動(dòng)上游電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格暴漲。2020年至2022年底，電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格從每噸4萬(wàn)元漲至每噸近60萬(wàn)元，短短一年半時(shí)間碳酸鋰價(jià)格上漲超過(guò)10倍。
隨著鋰鹽價(jià)格一路上漲，鈉離子電池憑借其成本優(yōu)勢(shì)、高安全性能以及快充性能等優(yōu)勢(shì)走進(jìn)人們的視野。
“與鋰資源相比，鈉資源儲(chǔ)量非常豐富，所以在大規(guī)模應(yīng)用的場(chǎng)景下，鈉電池沒(méi)有明顯的資源約束。而且，鈉電池的正極材料、集流體材料的理論成本比鋰電更低，在完成產(chǎn)業(yè)化降本之后，其初始投資成本有望較鋰電更低?！奔执髮W(xué)青島汽車(chē)研究院副院長(zhǎng)顧國(guó)洪在其專(zhuān)欄中指出。
鈉離子電池的成本優(yōu)勢(shì)究竟有多明顯？
根據(jù)天風(fēng)證券研究所的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，鈉在地殼中具有更高的豐度，約占地殼儲(chǔ)量的2.64%，且廣泛分布在世界各地，原料端碳酸鈉提煉簡(jiǎn)單、價(jià)格遠(yuǎn)低于碳酸鋰，碳酸鈉常年處于3000元/噸以內(nèi)水平，以2022年8月數(shù)據(jù)為例，兩者價(jià)差約170倍。再加之鈉離子電池可以使用較為便宜的鋁箔作為集流體材料，進(jìn)一步節(jié)約成本。
天賜材料研究院研發(fā)負(fù)責(zé)人也指出：“鈉電的成本優(yōu)勢(shì)取決于鋰價(jià)的變化，目前鈉電產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)前夕，僅考慮物料成本下降的情形下，預(yù)計(jì)到2025年時(shí)，鈉離子電池每瓦時(shí)的成本還將持續(xù)降低10-15%，在碳酸鋰價(jià)格在10萬(wàn)噸以上時(shí)，鈉離子電池都是具備成本優(yōu)勢(shì)的?！?/p>
除此之外，鈉電在低溫性能、安全性能方面，也具備較為明顯的優(yōu)勢(shì)。
據(jù)顧國(guó)洪介紹，“鈉電池可以在-40℃到 80℃的溫度區(qū)間正常工作，-20℃的環(huán)境下容量保持率接近 90%，高低溫性能優(yōu)于其他二次電池”，并且“鈉電池的內(nèi)阻比鋰電池高，在短路的情況下瞬時(shí)發(fā)熱量少，溫升較低，熱失控溫度高于鋰電池，具備更高的安全性”。
近年來(lái)，宏觀政策層面，國(guó)家各部委以及地方政府已出臺(tái)了多項(xiàng)政策鼓勵(lì)多種儲(chǔ)能技術(shù)并行發(fā)展。
2022年6月，發(fā)改委、能源局、財(cái)政部等九部委在《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》中明確指出，加強(qiáng)可再生能源前沿技術(shù)和核心技術(shù)裝備攻關(guān)。加強(qiáng)前瞻性研究，加快可再生能源前沿性、顛覆性開(kāi)發(fā)利用技術(shù)攻關(guān)。研發(fā)儲(chǔ)備鈉離子電池、液態(tài)金屬電池、固態(tài)鋰離子電池、金屬空氣電池、鋰硫電池等高能量密度儲(chǔ)能技術(shù)。
根據(jù)中金公司預(yù)測(cè)，2023年有望成為鈉離子產(chǎn)業(yè)化的元年，出貨量有望達(dá)GWh級(jí)別，2025年全球鈉電池出貨量有望超90GWh。
全產(chǎn)業(yè)鏈布局
隨著鈉電的持續(xù)升溫，越來(lái)越多上市公司加快了鈉電產(chǎn)業(yè)的布局。
根據(jù) 21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者不完全統(tǒng)計(jì)，截至目前，A 股市場(chǎng)上公開(kāi)披露布局鈉電的上市公司超過(guò)50 家。其中，鈉離子產(chǎn)業(yè)鏈與鋰電產(chǎn)業(yè)鏈存在較大重合。
“目前從鈉電的布局來(lái)看，比較有優(yōu)勢(shì)的主要有兩大類(lèi)，比如珈鈉、順鈉、眾鈉這一類(lèi)，本身就長(zhǎng)期深耕鈉元素的企業(yè)，還有就是在鋰電工藝上比較成熟的企業(yè)，在布局鈉電上也有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。比如電解液領(lǐng)域，多氟多、天賜材料等，其原本在六氟磷酸鋰領(lǐng)域就已有深耕，而六氟磷酸鈉的生產(chǎn)反應(yīng)工藝、設(shè)備和過(guò)程成本和六氟磷酸鋰基本一致，區(qū)別僅是其原材料用鈉鹽替代了碳酸鋰，鈉離子電池電解液的生產(chǎn)體系可基本沿用現(xiàn)有的鋰離子電池體系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能共享?！比A南一名資深的新能源材料研究負(fù)責(zé)人對(duì) 21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者指出。
早前，寧德時(shí)代也曾表示，在制造工藝方面，鈉離子電池可以實(shí)現(xiàn)與鋰離子電池生產(chǎn)設(shè)備、工藝的完美兼容，產(chǎn)線可進(jìn)行快速切換，完成產(chǎn)能快速布局。
從原材料來(lái)看，鈉離子電池主要也是由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成。其中，正極材料有層狀過(guò)渡金屬氧化物、普魯士藍(lán)（白）類(lèi)化合物、聚陰離子化合物三種主流路線；負(fù)極材料以硬碳和軟碳為主。
在電芯領(lǐng)域，寧德時(shí)代規(guī)劃的第二代鈉離子電池能量密度將達(dá)到200Wh/kg，接近三元鋰電池；2022年，億緯緯鋰能也發(fā)布了第一代大圓柱鈉離子電池產(chǎn)品，能量密度為135 Wh/kg，循環(huán)壽命達(dá)到2500次，產(chǎn)品正準(zhǔn)備進(jìn)入中試環(huán)節(jié)。此外，中科海納、欣旺達(dá)、蜂巢能源、鵬輝能源和傳藝科技等也正在積極籌備產(chǎn)能。
正極材料領(lǐng)域，容百科技在目前層狀氧化物路線和普魯士藍(lán)白路線行業(yè)領(lǐng)先，預(yù)計(jì)2025年公司鈉電正極產(chǎn)能達(dá)10萬(wàn)噸；振華新材選擇的則是層狀氧化物路線，截至2022 年 9月，公司鈉離子電池正極材料累計(jì)送樣0.68噸，銷(xiāo)售5.35噸，已成功實(shí)現(xiàn)噸級(jí)銷(xiāo)售。
負(fù)極材料領(lǐng)域，璞泰來(lái)、貝特瑞、杉杉股份等均公告具備硬碳技術(shù)，并且貝特瑞正在建設(shè)硬碳量產(chǎn)線。
電解液領(lǐng)域，據(jù)天賜材料介紹，目前公司已能夠系統(tǒng)性地提供鈉離子電池電解液的解決方案，包括核心的電解質(zhì)和添加劑及配套解決方案。同時(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)NaFSI的中試開(kāi)發(fā)，目前中試產(chǎn)品已經(jīng)產(chǎn)出，其品質(zhì)滿足鈉電的使用。另外，針對(duì)鈉電池相關(guān)的配套添加劑，天賜材料在其對(duì)應(yīng)鋰鹽添加劑的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行研究，已經(jīng)儲(chǔ)備多種鈉鹽添加劑的合成技術(shù)，可根據(jù)市場(chǎng)需要快速實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
據(jù)前述天賜材料內(nèi)部人士介紹，目前公司已根據(jù)不同的技術(shù)路線開(kāi)發(fā)適配的電解液，通過(guò)含S類(lèi)高溫添加劑解決了層狀氧化物電池易產(chǎn)氣的問(wèn)題，改善了電池的高溫存儲(chǔ)產(chǎn)氣和高溫循環(huán)性能；通過(guò)溶劑體系的調(diào)整解決了聚陰離子體系導(dǎo)電性差的問(wèn)題，提升了電池的倍率性能；通過(guò)除水添加劑解決普魯士藍(lán)類(lèi)正極結(jié)晶水導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的問(wèn)題，改善了電池的循環(huán)性能。
“這三個(gè)體系通過(guò)針對(duì)性調(diào)整溶劑、鋰鹽、添加劑，能給客戶提供系統(tǒng)的電解液配方方案，目前層狀氧化物體系能做到循環(huán)性能3000周，聚陰離子體系循環(huán)性能能做到5000周?！碧熨n材料內(nèi)部人士說(shuō)道，“公司還參與了國(guó)家“十四五”規(guī)劃國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目——儲(chǔ)能與智能電網(wǎng)重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)，天賜材料負(fù)責(zé)由中科海納牽頭的‘百兆瓦時(shí)級(jí)鈉離子電池儲(chǔ)能技術(shù)’項(xiàng)目中課題：鈉離子電池高穩(wěn)定電解液材料優(yōu)化及量產(chǎn)技術(shù)，且為該計(jì)劃項(xiàng)目唯一參加的電解液生產(chǎn)廠商?！?/p>
鈉電鋰電共存互補(bǔ)
隨著鈉電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)于鈉電池大規(guī)模商用頗為樂(lè)觀。不過(guò)，鈉離子電池也并非全然沒(méi)有缺點(diǎn)。
事實(shí)上，由于鈉離子電池能量密度不及鋰離子電池，同時(shí)鈉離子體積更大，難以脫嵌，循環(huán)性能也較差，鈉電的應(yīng)用場(chǎng)景與鋰電仍存在一定的差異，二者應(yīng)是互補(bǔ)協(xié)作關(guān)系，而非完全替代關(guān)系。
根據(jù)《中國(guó)鈉離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)（2023年）》顯示，鈉離子主要應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒓性趦奢嗠妱?dòng)車(chē)、三輪電動(dòng)車(chē)、低速車(chē)、儲(chǔ)能和新能源汽車(chē)等。2025年之前鈉離子電池的主要出貨領(lǐng)域?qū)⒓性谝詢奢嗆?chē)為代表的小動(dòng)力；2025年之后，隨著其循環(huán)壽命等指標(biāo)的提升，其在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用將逐步提升，2026年儲(chǔ)能用鈉離子電池將超過(guò)小動(dòng)力用鈉離子電池成為最大的應(yīng)用場(chǎng)景。
“可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)鈉離子電池與鋰離子電池應(yīng)該是同時(shí)存在、部分替代、互補(bǔ)協(xié)同的關(guān)系。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，鋰離子電池可專(zhuān)注于高比能儲(chǔ)能領(lǐng)域，鈉離子電池可發(fā)揮其成本和規(guī)模優(yōu)勢(shì)精耕于中、低比能場(chǎng)景，最后各司其職，協(xié)同發(fā)展才是方向。”前述天賜材料研發(fā)負(fù)責(zé)人說(shuō)道。
