鋰電池的競(jìng)爭(zhēng)如火如荼、方興未艾，大家都盯著電池龍頭老大寧德時(shí)代。這次，寧德時(shí)代轉(zhuǎn)身扔了個(gè)消息“炸彈”。然后股市也炸了，寧德時(shí)代的市值破了萬(wàn)億。

這個(gè)“炸彈”是5月21日響的。當(dāng)日的寧德時(shí)代2020年度股東大會(huì)上，公司董事長(zhǎng)曾毓群透露，寧德時(shí)代將于2021年7月份左右發(fā)布鈉離子電池，“我們的鈉離子電池已經(jīng)成熟了。”當(dāng)然，因?yàn)槟壳罢麄€(gè)供應(yīng)鏈還沒(méi)起來(lái)，曾毓群也表示，鈉離子電池成本比鋰電池貴。

這里插一個(gè)很久遠(yuǎn)的故事。2015年，日本國(guó)立產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（AIST）的“大?！敝芎郎鹘淌谌B大做講座，提到鈉離子電池，他當(dāng)時(shí)是這樣說(shuō)的：“在鋰儲(chǔ)量用完前，鈉離子電池沒(méi)有機(jī)會(huì)。這是從性能、性價(jià)比綜合考量后得出來(lái)的結(jié)論?！?/p>

有沒(méi)有機(jī)會(huì)，寧德時(shí)代肯定早就考慮過(guò)千萬(wàn)遍。問(wèn)題是，寧德時(shí)代為什么會(huì)“亮鈉”？是想在未來(lái)有萬(wàn)億市場(chǎng)規(guī)模的儲(chǔ)能領(lǐng)域下重注？至少，我們從股市的反應(yīng)可以看出，資本靠這條消息，這一波至少又讓韭菜們心癢難忍了。

瞄著乘用車的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手們可以洗洗睡了？

鈉離子電池從上個(gè)世紀(jì)70年代就與鋰離子電池同步開始，但是九十年代以后鋰電池憑借各方面的優(yōu)勢(shì)占據(jù)了市場(chǎng)上的絕對(duì)份額。直到近十年，鈉離子電池技術(shù)才開始出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

雖然從原材料的儲(chǔ)備情況來(lái)看，鋰礦的儲(chǔ)量有限。但是，目前業(yè)內(nèi)共識(shí)是，鈉離子電池主要的應(yīng)用潛在領(lǐng)域是在儲(chǔ)能領(lǐng)域，鈉離子電池代表企業(yè)中科海納，也僅僅是表示鈉離子電池未來(lái)可應(yīng)用于低速電動(dòng)交通工具、家庭儲(chǔ)能、電網(wǎng)儲(chǔ)能等場(chǎng)景。

所以，對(duì)于以乘用車領(lǐng)域?yàn)橹鞯钠囆袠I(yè)來(lái)說(shuō)，寧德時(shí)代“亮鈉”還是有點(diǎn)突兀。在突破萬(wàn)億元市值的過(guò)程中，寧德時(shí)代除了這個(gè)消息并沒(méi)有明顯的利好。不過(guò)，從近兩年寧德時(shí)代儲(chǔ)能領(lǐng)域的動(dòng)作來(lái)看，基本上可以理解。

從目前的信息看，寧德時(shí)代即將于7月發(fā)布的鈉離子電池，除了原材料的考慮，技術(shù)路徑是一個(gè)很重要的因素。通過(guò)一個(gè)新聞，就能知道曾毓群以及與之相關(guān)的開發(fā)鈉離子電池技術(shù)的團(tuán)隊(duì)等，對(duì)于這方面的關(guān)注程度。

今年1月17日，“第七屆中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇”上，中國(guó)工程院院士陳立泉發(fā)表了主題演講，重點(diǎn)提到了中科院胡勇勝團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的鈉離子電池。

胡勇勝團(tuán)隊(duì)用了十年時(shí)間研發(fā)鈉離子電池，目前已經(jīng)在中科海納獲得了量產(chǎn)。這種鈉離子電池，正極材料用的是Cu（銅）基鈉離子層狀氧化物，負(fù)極材料是高溫裂解無(wú)煙煤（該負(fù)極成本非常低廉，產(chǎn)碳率高達(dá)90%，具有較高的可逆比容量），初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，具有不錯(cuò)的高低溫性能、倍率性能、循環(huán)性能。

陳立泉院士論壇上是這么說(shuō)的：“鋰離子電池現(xiàn)在全世界都在做，如果說(shuō)全世界的車都用鋰離子電池來(lái)開，全世界的電能都用鋰離子電池儲(chǔ)存，根本不夠。所以，我們一定要考慮新的電池，鈉離子電池是首選?！?/p>

若論關(guān)系，陳立泉院士是寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群的博士生導(dǎo)師，而且，他們二人的團(tuán)隊(duì)都在鈉離子電池這個(gè)賽道投入重注。這也表明，實(shí)際上他們?cè)缇鸵庾R(shí)到了鋰電池原料短缺的潛在影響。

而且，除了電動(dòng)汽車領(lǐng)域，大規(guī)模儲(chǔ)能裝置方面（主要是儲(chǔ)能電站），雖然目前鋰離子電池是“一哥”，但由于“鋰離子電池?zé)o法同時(shí)支撐電動(dòng)汽車和規(guī)模儲(chǔ)能兩個(gè)巨大市場(chǎng)”的這個(gè)判斷，讓陳立泉院士以及胡勇勝研究員等人，都在鈉離子電池身上寄予厚望。寧德時(shí)代肯定也非常清楚這個(gè)情況。

按照我國(guó)的規(guī)劃，2025年儲(chǔ)能裝機(jī)量要達(dá)到30GW，當(dāng)前國(guó)內(nèi)的電化學(xué)儲(chǔ)能規(guī)模只有3.28GW，潛力相當(dāng)大，但是原材料短缺的問(wèn)題也日益突出。

畢竟，鋰電池技術(shù)的源頭和話語(yǔ)權(quán)不在中國(guó)，諾貝爾獎(jiǎng)的得主都是來(lái)自日本和美國(guó)的科學(xué)家。而鈉離子電池方面，我們?nèi)绻軌騽俪龅脑?，無(wú)疑能成為規(guī)則的制定者。陳立泉院士也說(shuō)過(guò)，我國(guó)鈉離子電池?zé)o論從基礎(chǔ)研究、技術(shù)水平還是產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)速度在國(guó)際上都處于領(lǐng)先地位，已具備了先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

那么，誰(shuí)能拔得鈉離子電池量產(chǎn)的頭籌呢？在鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈之外，即將誕生一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)鏈，這里會(huì)不會(huì)成為各大電池企業(yè)奮力搶占的高地呢？不過(guò)，正如有分析師指出的，鈉離子電池仍處于產(chǎn)業(yè)化初期，目前也沒(méi)有相對(duì)明確清晰的路線，各方面應(yīng)用都有待進(jìn)一步檢驗(yàn)。

此時(shí)曾毓群振臂一呼，當(dāng)然是希望群雄響應(yīng)，這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈能夠能做起來(lái)。此外，國(guó)內(nèi)的比亞迪、派能科技（SH：688063）（儲(chǔ)能領(lǐng)域的新對(duì)手）等等，在電池研發(fā)方面咬得很緊，這種被關(guān)注的壓力是需要像國(guó)慶閱兵展示“東風(fēng)快遞”一樣來(lái)釋放的。所以，寧德時(shí)代此舉雖然有“高舉高打”的含義在內(nèi)，但從此前的各方信息來(lái)看，對(duì)于鈉離子電池的布局，乘用車領(lǐng)域并不太影響。

為什么是鈉離子電池？

當(dāng)然，鈉離子電池之所以近期開始受到關(guān)注，是鋰電池背后的成本和原料博弈，原材料以及大宗商品的漲價(jià)浪潮讓成本問(wèn)題面臨爆發(fā)。這么多電動(dòng)車，還有儲(chǔ)能的需求，讓已經(jīng)成為多個(gè)國(guó)家戰(zhàn)略資源的鋰礦資源，算起來(lái)不夠用了。

從豐度來(lái)講，鋰在地殼中的儲(chǔ)藏量約占0.0065%，而鈉則占到2.75%。按照相關(guān)統(tǒng)計(jì)，目前全球已探明的鋰資源儲(chǔ)量，共約6200萬(wàn)噸。這其中，南美三國(guó)阿根廷（23.87%）、玻利維亞（14.52%）、智利（13.71%）占比超過(guò)一半。（美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2018年報(bào)告的數(shù)據(jù)是約5300萬(wàn)噸，其中阿根廷占18.5%、玻利維亞17.0%、智利15.8%、中國(guó)13.2%、美國(guó)12.8%、澳大利亞9.4%）。

雖然很早寧德時(shí)代、天齊鋰業(yè)、贛鋒鋰業(yè)等企業(yè)，就開始在南美洲、大洋洲布局鋰礦資源，但受限于營(yíng)商環(huán)境，還有對(duì)鋰資源的需求上漲，解決鋰資源對(duì)外依賴度高的問(wèn)題很緊迫。國(guó)泰君安證券的報(bào)告就指出，中國(guó)70%的鋰資源需要進(jìn)口。

我們國(guó)內(nèi)雖然探明的鋰資源儲(chǔ)量排名第四，但85%以上分布在西部的高海拔山區(qū)和鹽湖地區(qū)，以礦石型和鹵水型兩種資源為主，鋰資源品位低、分離難度大、開采成本高等問(wèn)題突出，總體上來(lái)說(shuō)，進(jìn)口依賴度高。

所以，雖然鋰資源還能“吃”幾年，但是吃完之后呢？盡快尋找鋰礦的替代資源其實(shí)是核心的。而最合適的，莫過(guò)于與鋰同族的鈉。不過(guò)，就像前面說(shuō)過(guò)的，在乘用車部分，鈉離子電池就跟固態(tài)電池一樣，是下一個(gè)階段的技術(shù)，遠(yuǎn)水還無(wú)法解近渴。

我們把鈉離子電池的結(jié)構(gòu)和工藝簡(jiǎn)單解析一下：

1、正極材料：這是有別于鋰離子電池最大的地方。目前鈉離子電池的正極材料主要有鈉過(guò)渡金屬氧化物、鈉過(guò)渡金屬磷酸鹽、鈉過(guò)渡金屬硫酸鹽、鈉過(guò)渡金屬普魯士藍(lán)類化合物等幾大類。

2、負(fù)極材料：軟碳、硬碳、過(guò)渡金屬氧化物等。最容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的，仍然是碳材料。

3、電解質(zhì)：鈉鹽+溶劑，除鈉鹽之外，溶劑與鋰離子電池差別不大。不過(guò)，還需要尋找更合適的鹽、溶劑以及添加劑，以滿足高電壓、長(zhǎng)循環(huán)、高倍率、耐高低溫、阻燃等需求。

4、隔膜：與鋰離子電池基本相同。

5、外形封裝：圓柱、軟包、方形，與鋰離子電池基本相同。

6、制備工藝：與鋰離子電池基本相同。

鈉離子電池的缺陷在于，能量密度偏低，能量密度上限超不過(guò)200Wh/kg。這對(duì)于車載電池的300Wh/kg要求來(lái)說(shuō)，就不夠了。目前，鈉離子電池也不過(guò)做到150Wh/kg。鈉離子電池還有一個(gè)問(wèn)題，雖然鋰電池的生產(chǎn)線能無(wú)縫使用，但是當(dāng)前供應(yīng)鏈不足導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高，商業(yè)化難度大。

根據(jù)業(yè)內(nèi)測(cè)算，如果對(duì)鋰離子電池和鈉離子電池進(jìn)行原材料成本對(duì)比，鈉離子電池的原材料成本約為0.25元/Wh，而磷酸鐵鋰的原材料成本超過(guò)0.35元/Wh。不過(guò)這僅僅是原材料成本，就像曾毓群說(shuō)的，鈉離子電池短期內(nèi)價(jià)格難以低于鋰電池。此外，鈉電池的負(fù)極材料硬碳目前仍未規(guī)?；?，因此現(xiàn)階段價(jià)格并不具備優(yōu)勢(shì)。

產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀還屬于早期

從行業(yè)實(shí)際來(lái)看，目前能夠?qū)崿F(xiàn)鈉離子電池量產(chǎn)的，就是依托于中科院物理所的中科海納，可以年產(chǎn)30萬(wàn)只電芯。中科海鈉的鈉離子電池能量密度可以做到150Wh/kg，循環(huán)壽命4500次。不過(guò)30萬(wàn)只相對(duì)于巨大的行業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，是微不足道的。

而原料方面，全球金屬鈉的絕對(duì)龍頭企業(yè)是中鹽化工。技術(shù)方面，采用杜邦技術(shù)，金屬鈉產(chǎn)能6.5 萬(wàn)噸，占全球產(chǎn)能的40.5%，相比汽車產(chǎn)業(yè)和儲(chǔ)能的需求，就算全球年產(chǎn)能20萬(wàn)噸也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以，就像前面曾毓群所說(shuō)的，供應(yīng)鏈相對(duì)于鋰電池還差得遠(yuǎn)。

目前鈉電池產(chǎn)業(yè)中，除了中國(guó)，歐美企業(yè)已有多家拿出成品，實(shí)力也相對(duì)較強(qiáng)。不過(guò)，能夠在量產(chǎn)電動(dòng)車型上搭載的電池，基本沒(méi)有。2015年，英國(guó)的Faradion與Williams Advanced Engineering和牛津大學(xué)合作，展示過(guò)世界上第一種由鈉電池供電的電動(dòng)自行車，看過(guò)新聞圖片的就知道，這離著鋰電池應(yīng)用的實(shí)際還差著很遠(yuǎn)。目前，F(xiàn)aradion在開發(fā)用于商用車的電池。

至于法國(guó)的Timat，按照行業(yè)專家朱玉龍的說(shuō)法，他們的長(zhǎng)期目標(biāo)主要是為混合動(dòng)力汽車開發(fā)低壓系統(tǒng)。這也成為不了主流。從目前的信息來(lái)看，Timat比Faradion走得更慢一些，而且Timat做的是18650的鈉離子電池，然后集成到48V電池組，用于大功率輕混架構(gòu)。

還有美國(guó)的初創(chuàng)公司泡堿能源（Natron Energy），其總部位于加州，他們開發(fā)了一種使用普魯士藍(lán)模擬電極和鈉離子電解質(zhì)的電池。這家公司是由ABB技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)投資公司、NanoDimension Capital和Volta能源技術(shù)公司牽頭投資的。目前來(lái)看，產(chǎn)品還處于小批量商業(yè)生產(chǎn)階段。

從目前的實(shí)際來(lái)看，鈉離子電池要進(jìn)入電動(dòng)汽車供應(yīng)鏈的可能性不大，而且還有很長(zhǎng)的距離，現(xiàn)在只能說(shuō)是做一種技術(shù)儲(chǔ)備。就像前不久刮的固態(tài)電池風(fēng)，說(shuō)起來(lái)“大風(fēng)起兮云飛揚(yáng)”，實(shí)際上做的還是“萬(wàn)里長(zhǎng)征第一步”。

不過(guò)，我們來(lái)看看上海車展前北京舉辦的不太引人注目的第十屆儲(chǔ)能展覽會(huì)上，寧德時(shí)代發(fā)布的儲(chǔ)能產(chǎn)品，能看出一些端倪。這次，寧德時(shí)代發(fā)布了在發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)及用戶側(cè)的儲(chǔ)能全場(chǎng)景解決方案，以及戶外液冷電柜、光儲(chǔ)充檢智能充電站、UPS鋰電池柜、基站備電及家用儲(chǔ)能系統(tǒng)等產(chǎn)品。

實(shí)際上，根據(jù)寧德時(shí)代披露的2020年業(yè)績(jī)報(bào)，寧德時(shí)代全年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入503.19億元，同比增長(zhǎng)9.90%。其中儲(chǔ)能系統(tǒng)營(yíng)收19.43億元，同比大增218.56%。而相對(duì)業(yè)績(jī)亮眼的儲(chǔ)能業(yè)務(wù)，其主要的動(dòng)力電池系統(tǒng)營(yíng)收占比稍有下降趨勢(shì)。所以，寧德時(shí)代此時(shí)“亮鈉”，是憋了什么新的“大招”？還是想在儲(chǔ)能領(lǐng)域攻城拔寨呢？我們且等7月份的幕布拉開。

參考文獻(xiàn)：

1、《鈉離子電池：從基礎(chǔ)研究到工程化探索》，《儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)》2020年9月刊

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