02 更好的化学稳定性与低温性能

对于习惯了锂离子电池的投资者而言,钠离子电池的应用前景,以及应用可行性一直是其最关心的问题。

实际上,钠离子电池和此前常见的“锂电池”没有本质区别,不过是动力电池多元化发展的一个分支。又因为锂离子动力电池,长期占据投资者和消费者心理认知,人们接受新技术需要一定时间。

宁德时代此次发布的第一代钠离子电池,电芯单体能量密度已经达到160Wh/kg,与磷酸铁锂动力电池相当。

而且公司研究团队在前人研究基础上,创新性地对材料的体相结构进行电荷重排,对材料表面进行重新的设计,解决了材料在循环过程中容量快速衰减这一世界性的难题,使创新的材料具备了产业化的条件。在发布会上,公司还提出第二代钠离子电池能量密度将提升至200Wh/kg。

叠加常温状态下,钠离子动力电池仅需充电15分钟就能实现80%电量,理论上来看,搭载钠离子动力电池的车型,足以应对日常通勤甚至短途游等应用场景。

除能量密度超预期外,钠离子电池由于化学性质更为稳定,在低温环境中表现明显优于锂离子电池。在零下20℃的低温环境下,钠离子电池放电保持率可以保持在90%以上,为新能源车企打开低温地区市场提供基础保障。

从中汽协数据可知,东北地区在2021年一季度,客车销售同比增速最高,同比增加180%;但销量依旧较低,伴随近年来东北持续推出经济刺激措施,未来汽车销量仍有较大增长空间。

同理,国内西北地区客车销量有望共振增长,新能源车企在钠离子动力电池赋能下,有望逐步打开低温地区市场,从而推动宁德时代增加新的营收来源。

在此次发布会上钠离子电池在低温性能、快充以及环境的适应性等方面拥有独特的优势,与锂离子电池相互兼容互补;所以多元化的技术路线也是我们这个产业长期稳定发展的重要保障。

值得注意的是,在此之前钠离子电池已经应用于储能领域,但是单体能量密度普遍较低。

此次宁德时代发布的高密度钠离子电池,有望在储能领域进一步推广,替换此前强制报废后检验合格使用的梯次锂电池,以及在大规模储能中取代传统铅酸电池。

03 “钠、锂”之间,拒绝“左右互搏”

除担心钠离子电池能量密度低之外,市场普遍认为宁德时代推出钠离子电池将对锂电池市场带来负面影响,从而动摇其锂离子电池基本盘稳定性。

宁德时代在此次发布会上针对这种担心给出明确回应,公司开发了AB电池解决方案,用以实现钠离子电池与锂离子电池的集成混合共用。拒绝“左右互搏”的情况出现。

而且钠离子电池同样是一种嵌脱式“摇椅”电池,工作原理与锂离子电池的工作原理类似,即充电时钠离子从正极脱嵌进入负极,放电时钠离子从负极进入正极,外电路电子从负极进入正极钠离子被还原成钠。

据此特点,宁德时代按一定比例,将钠离子电池与锂离子电池通过串联、并联等形式,进行排列混搭后,把两种电池集成到一个电池系统里,通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制。

这种方案,不仅弥补了钠离子电池在现阶段能量密度略低于锂电池的端板,也发挥出其高功率、耐低温的性能优势,从而适配更多应用场景,提高新能源车渗透率的同时,进一步帮助汽车产业早日实现碳中和目标。

其实,无论当前市场对钠离子动力电池有多少担忧,钠离子动力电池,在AB方案推动下,未来大范围商用其实只是时间问题。因为在技术成熟后,钠离子动力电池制备成本,远低于锂离子电池。

据光大证券参考CATL提出的CTP技术建设的成本模型,假设模组硬件物料成本降低80%,减掉相应的模组组装设备和人员,那么Pack成本下降约10%-15%;如果良品率提升至98%,成本将进一步下降约1．5%-2%。

对于动力电池下游厂商而言,整车厂无论在燃油车时代,还是新能源车时代,尽可能实现利益最大化,才是其追求的目标。

而且根据《电动汽车购买意愿的离散选择分析》一文数据,性能和价格是人们选择购买的重要因素;尤其是价格敏感型消费者,极致性价比才是其购车主要考量因素。

伴随钠离子电池技术不断迭代,以及在宁德时代AB系统推动下,钠离子电池市场认可度越来越高后,未来或将运用于中低端车型;而目前市场认可度更高的锂离子动力电池可以继续聚焦中高端车型,二者互不冲突。

关于动力电池领域的研究,很多人认为认为其化学体系已很难创新,只能在物理结构上做些改进。但正如宁德时代董事长曾毓群所说:电化学的世界,就像能量魔方,未知远远大于已知,宁德时代将乐此不疲地探索着其中的奥秘。(作者:聂来斌)