鈉離子電池在低溫性能奔穿、快充以及環(huán)境的適應(yīng)性等方面擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),與鋰離子電池相互兼容互補(bǔ)独柑。

2020年一場(chǎng)突如其來(lái)的疫情,讓日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題再次成為世人關(guān)注的焦點(diǎn)盈厘。

以中國(guó)為主的全球主要經(jīng)濟(jì)體,將改善環(huán)境問(wèn)題的突破口,聚焦于通過(guò)植樹造林、節(jié)能減排等形式,抵消人類活動(dòng)制造的二氧化碳排放量,實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”,即“碳中和”目標(biāo)盗胀。

關(guān)于碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),2021年7月15日,中國(guó)工程院院士艘蹋、上海交通大學(xué)副校長(zhǎng)黃震教授,在接受媒體采訪時(shí)表示,實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),需要顛覆性的技術(shù)。

值得注意的是,今年5月份,中國(guó)工程院院士票灰、清華大學(xué)化學(xué)工程系教授金涌也曾在接受采訪時(shí)表達(dá)該觀點(diǎn)女阀。

由此可見,實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)需要顛覆性技術(shù)賦能,已經(jīng)是學(xué)術(shù)界的普遍共識(shí)。想要單純依靠節(jié)能減排等傳統(tǒng)辦法,無(wú)論如何量變,也無(wú)法產(chǎn)生質(zhì)變屑迂。即單純通過(guò)植樹浸策、少使用化石能源等手段,無(wú)法達(dá)成二氧化碳“零排放”目標(biāo)。

就碳排放大戶,汽車整車業(yè)來(lái)看,若保持其燃油車時(shí)代的碳排放量,按照全球近年來(lái)汽車整車銷量不斷提升的情況來(lái)看,整車行業(yè)似乎永遠(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo);故此新能源車順勢(shì)而起,銷量不斷提升惹盼。

在此背景下,占新能源車成本近40%的動(dòng)力電池,自然成為限制新能源車企產(chǎn)能的重要一環(huán)的榛。在新能源車旺盛的需求面前,全球動(dòng)力電池產(chǎn)能持續(xù)告急,行業(yè)迫切需要新鮮血液補(bǔ)充。

寧德時(shí)代作為全球主要?jiǎng)恿﹄姵毓?yīng)商,自成立至今一直堅(jiān)持技術(shù)多元化發(fā)展路線,積極探索清潔能源轉(zhuǎn)型逻锐。正如公司創(chuàng)始人兼董事長(zhǎng)曾毓群所說(shuō):多元化的技術(shù)路線,是這個(gè)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。

在多元化發(fā)展策略指引下,寧德時(shí)代不僅在鋰離子動(dòng)力電池領(lǐng)域做到全球第一,還持續(xù)推動(dòng)鈉離子動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展雕薪。

公司7月29日發(fā)布的第一代鈉離子動(dòng)力電池,能量密度已經(jīng)達(dá)到160Wh/kg,已經(jīng)達(dá)到商用標(biāo)準(zhǔn),遠(yuǎn)超此前市場(chǎng)預(yù)期昧诱。未來(lái)隨著公司其他技術(shù)路線日趨成熟,寧德時(shí)代或?qū)⑼瞥鰺o(wú)鈷電池甚至固態(tài)動(dòng)力電池。

01 下游需求放量,動(dòng)力電池再添新軍

采用動(dòng)力電池的新能源汽車,自2020年開始出貨量快速提升所袁。根據(jù)EV volumes數(shù)據(jù),2020年全球新能源汽車的的銷量為324萬(wàn),而2019年同期為226萬(wàn),同比增長(zhǎng)了43．36%盏档。

僅以國(guó)內(nèi)為例,2020年中國(guó)新能源車銷量136．7萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)10．9%。其中,純電動(dòng)汽車銷量為109．4萬(wàn)輛,同比增11．6%;插電式混合動(dòng)力汽車銷量為24．9萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)8．4%;電動(dòng)車滲透率從2019年的4．7%提升至2020年的5．4%燥爷。

時(shí)至今日,電動(dòng)車滲透率進(jìn)一步提升蜈亩。根據(jù)蓋世汽車研究院數(shù)據(jù)可知,2021年5月、6月汽車銷量同比下降的背景下,內(nèi)燃機(jī)車型(ICE)占比,從今年4月份86．3%降至6月份的82．55%前翎。電池動(dòng)力汽車(BEV)占比從8%提升至10．98%,增速明顯稚配。

據(jù)此測(cè)算,國(guó)內(nèi)新能源汽車銷量未來(lái)5年復(fù)合增長(zhǎng)率在40%左右;到2025年有望超過(guò)800萬(wàn)輛,是2020年的6．4倍,是2021E(260萬(wàn)輛)的3．3倍。按照2025年汽車總銷量2500萬(wàn)輛預(yù)計(jì),新能源車銷量滲透率達(dá)32%港华。



在以動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)的新能源車型(BEV)中,動(dòng)力電池成本占比將近40%道川。因此市場(chǎng)一度認(rèn)為買BEV汽車,就是在買電池。BEV出貨量大幅提升,直接推動(dòng)動(dòng)力電池市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)容。

據(jù)SNEResearch數(shù)據(jù)顯示,2020年以鋰動(dòng)力電池為主的全球車用動(dòng)力電池裝機(jī)量同比增長(zhǎng)17%,達(dá)到137GWh冒萄。寧德時(shí)代和LG新能源2020年出貨量分別為50GWh和48GWh,占據(jù)了全球電池市場(chǎng)的半數(shù)以上,逐漸呈現(xiàn)雙寡頭格局臊岸。

以國(guó)內(nèi)為例,寧德時(shí)代以總裝機(jī)量31．79GWh無(wú)懸念登頂,且大比分領(lǐng)先其他對(duì)手,占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)總裝機(jī)量的一半;比亞迪排名第二,市場(chǎng)份額達(dá)到14．9%;第三名LG化學(xué)裝機(jī)量與前兩名有不小的差距,為4．13GWh,占市場(chǎng)總裝機(jī)量的6．5%。

作為動(dòng)力電池發(fā)展路徑重要組成部分,固態(tài)電池技術(shù)尚不成熟,鈉離子動(dòng)力電池則長(zhǎng)期受限于能量密度較低,多用于儲(chǔ)能領(lǐng)域尊流。

2021年7月29日,寧德時(shí)代在其技術(shù)多元化發(fā)展戰(zhàn)略指引下,終于突破鈉離子動(dòng)力電池能量密度低的技術(shù)瓶頸,符合商用標(biāo)準(zhǔn),推出第一代鈉離子動(dòng)力電池帅戒。

02 更好的化學(xué)穩(wěn)定性與低溫性能

對(duì)于習(xí)慣了鋰離子電池的投資者而言,鈉離子電池的應(yīng)用前景,以及應(yīng)用可行性一直是其最關(guān)心的問(wèn)題。

實(shí)際上,鈉離子電池和此前常見的“鋰電池”沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別,不過(guò)是動(dòng)力電池多元化發(fā)展的一個(gè)分支崖技。又因?yàn)殇囯x子動(dòng)力電池,長(zhǎng)期占據(jù)投資者和消費(fèi)者心理認(rèn)知,人們接受新技術(shù)需要一定時(shí)間逻住。

寧德時(shí)代此次發(fā)布的第一代鈉離子電池,電芯單體能量密度已經(jīng)達(dá)到160Wh/kg,與磷酸鐵鋰動(dòng)力電池相當(dāng)。

而且公司研究團(tuán)隊(duì)在前人研究基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地對(duì)材料的體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排,對(duì)材料表面進(jìn)行重新的設(shè)計(jì),解決了材料在循環(huán)過(guò)程中容量快速衰減這一世界性的難題,使創(chuàng)新的材料具備了產(chǎn)業(yè)化的條件响疚。在發(fā)布會(huì)上,公司還提出第二代鈉離子電池能量密度將提升至200Wh/kg鄙信。

疊加常溫狀態(tài)下,鈉離子動(dòng)力電池僅需充電15分鐘就能實(shí)現(xiàn)80%電量,理論上來(lái)看,搭載鈉離子動(dòng)力電池的車型,足以應(yīng)對(duì)日常通勤甚至短途游等應(yīng)用場(chǎng)景。

除能量密度超預(yù)期外,鈉離子電池由于化學(xué)性質(zhì)更為穩(wěn)定,在低溫環(huán)境中表現(xiàn)明顯優(yōu)于鋰離子電池忿晕。在零下20℃的低溫環(huán)境下,鈉離子電池放電保持率可以保持在90%以上,為新能源車企打開低溫地區(qū)市場(chǎng)提供基礎(chǔ)保障装诡。

從中汽協(xié)數(shù)據(jù)可知,東北地區(qū)在2021年一季度,客車銷售同比增速最高,同比增加180%;但銷量依舊較低,伴隨近年來(lái)東北持續(xù)推出經(jīng)濟(jì)刺激措施,未來(lái)汽車銷量仍有較大增長(zhǎng)空間。

同理,國(guó)內(nèi)西北地區(qū)客車銷量有望共振增長(zhǎng),新能源車企在鈉離子動(dòng)力電池賦能下,有望逐步打開低溫地區(qū)市場(chǎng),從而推動(dòng)寧德時(shí)代增加新的營(yíng)收來(lái)源践盼。



在此次發(fā)布會(huì)上鈉離子電池在低溫性能鸦采、快充以及環(huán)境的適應(yīng)性等方面擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),與鋰離子電池相互兼容互補(bǔ);所以多元化的技術(shù)路線也是我們這個(gè)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。

值得注意的是,在此之前鈉離子電池已經(jīng)應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域,但是單體能量密度普遍較低咕幻。

此次寧德時(shí)代發(fā)布的高密度鈉離子電池,有望在儲(chǔ)能領(lǐng)域進(jìn)一步推廣,替換此前強(qiáng)制報(bào)廢后檢驗(yàn)合格使用的梯次鋰電池,以及在大規(guī)模儲(chǔ)能中取代傳統(tǒng)鉛酸電池渔伯。

03 “鈉、鋰”之間,拒絕“左右互搏”

除擔(dān)心鈉離子電池能量密度低之外,市場(chǎng)普遍認(rèn)為寧德時(shí)代推出鈉離子電池將對(duì)鋰電池市場(chǎng)帶來(lái)負(fù)面影響,從而動(dòng)搖其鋰離子電池基本盤穩(wěn)定性肄程。

寧德時(shí)代在此次發(fā)布會(huì)上針對(duì)這種擔(dān)心給出明確回應(yīng),公司開發(fā)了AB電池解決方案,用以實(shí)現(xiàn)鈉離子電池與鋰離子電池的集成混合共用锣吼。拒絕“左右互搏”的情況出現(xiàn)。

而且鈉離子電池同樣是一種嵌脫式“搖椅”電池,工作原理與鋰離子電池的工作原理類似,即充電時(shí)鈉離子從正極脫嵌進(jìn)入負(fù)極,放電時(shí)鈉離子從負(fù)極進(jìn)入正極,外電路電子從負(fù)極進(jìn)入正極鈉離子被還原成鈉蓝厌。

據(jù)此特點(diǎn),寧德時(shí)代按一定比例,將鈉離子電池與鋰離子電池通過(guò)串聯(lián)玄叠、并聯(lián)等形式,進(jìn)行排列混搭后,把兩種電池集成到一個(gè)電池系統(tǒng)里,通過(guò)BMS精準(zhǔn)算法進(jìn)行不同電池體系的均衡控制。

這種方案,不僅彌補(bǔ)了鈉離子電池在現(xiàn)階段能量密度略低于鋰電池的端板,也發(fā)揮出其高功率拓提、耐低溫的性能優(yōu)勢(shì),從而適配更多應(yīng)用場(chǎng)景,提高新能源車滲透率的同時(shí),進(jìn)一步幫助汽車產(chǎn)業(yè)早日實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)读恃。

其實(shí),無(wú)論當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)鈉離子動(dòng)力電池有多少擔(dān)憂,鈉離子動(dòng)力電池,在AB方案推動(dòng)下,未來(lái)大范圍商用其實(shí)只是時(shí)間問(wèn)題。因?yàn)樵诩夹g(shù)成熟后,鈉離子動(dòng)力電池制備成本,遠(yuǎn)低于鋰離子電池代态。

據(jù)光大證券參考CATL提出的CTP技術(shù)建設(shè)的成本模型,假設(shè)模組硬件物料成本降低80%,減掉相應(yīng)的模組組裝設(shè)備和人員,那么Pack成本下降約10%-15%;如果良品率提升至98%,成本將進(jìn)一步下降約1．5%-2%寺惫。

對(duì)于動(dòng)力電池下游廠商而言,整車廠無(wú)論在燃油車時(shí)代,還是新能源車時(shí)代,盡可能實(shí)現(xiàn)利益最大化,才是其追求的目標(biāo)。

而且根據(jù)《電動(dòng)汽車購(gòu)買意愿的離散選擇分析》一文數(shù)據(jù),性能和價(jià)格是人們選擇購(gòu)買的重要因素;尤其是價(jià)格敏感型消費(fèi)者,極致性價(jià)比才是其購(gòu)車主要考量因素蹦疑。



伴隨鈉離子電池技術(shù)不斷迭代,以及在寧德時(shí)代AB系統(tǒng)推動(dòng)下,鈉離子電池市場(chǎng)認(rèn)可度越來(lái)越高后,未來(lái)或?qū)⑦\(yùn)用于中低端車型;而目前市場(chǎng)認(rèn)可度更高的鋰離子動(dòng)力電池可以繼續(xù)聚焦中高端車型,二者互不沖突西雀。

關(guān)于動(dòng)力電池領(lǐng)域的研究,很多人認(rèn)為認(rèn)為其化學(xué)體系已很難創(chuàng)新,只能在物理結(jié)構(gòu)上做些改進(jìn)。但正如寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群所說(shuō):電化學(xué)的世界,就像能量魔方,未知遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于已知,寧德時(shí)代將樂(lè)此不疲地探索著其中的奧秘歉摧。 (作者:聶來(lái)斌)