今年毫無疑問是新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈整體爆發(fā)的一年，也或是未來新能源汽車發(fā)展黃金十年的首發(fā)年，不僅終端新能源汽車銷量大爆發(fā)，中游以寧德時(shí)代為首的電池廠商更是翻倍擴(kuò)張產(chǎn)能。在這個(gè)鋰電池略微過熱的局勢下，7月29日動力電池龍頭寧德時(shí)代攜鈉離子電池亮相，究竟是來“降溫”還是繼續(xù)加大火力？

在7月29日寧德時(shí)代的鈉離子電池發(fā)布會上，不僅展示了全球最高水平160Wh/kg能量密度的第一代鈉離子電池，更是創(chuàng)造性的將鈉離子電池和鋰離子電池混搭使用，最超預(yù)期的是鈉離子電池最快會在2023年商業(yè)化。

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鈉、鋰電池混合互補(bǔ)，成為發(fā)布會閃光點(diǎn)

市場此前預(yù)期鈉離子電池本身的性能就決定了它難以在高能量密度要求的行業(yè)有所作為，只能用于低能力密度的領(lǐng)域如二輪車、儲能、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域，但是寧德時(shí)代卻創(chuàng)新性的表示可以實(shí)現(xiàn)鈉離子電池與鋰離子電池的集成混合共用，優(yōu)勢互補(bǔ)。

其實(shí)新能源產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入到多層次、多類型發(fā)展階段，愈發(fā)細(xì)分的市場對電池提出了差異化和多元化的需求，而鋰電池單一的產(chǎn)業(yè)鏈在未來將難以滿足，同時(shí)單一產(chǎn)業(yè)鏈也會催發(fā)像資源端瘋狂漲價(jià)的問題，使得我國從以前石油轉(zhuǎn)為現(xiàn)在鋰資源限制。鈉離子電池通過其獨(dú)特優(yōu)勢，將與鋰離子電池實(shí)現(xiàn)共存互補(bǔ)，可以適配更多應(yīng)用場景，未來整體市場需求增長會更加強(qiáng)勁。

在寧德時(shí)代開發(fā)的開發(fā)了AB電池解決方案中，鈉離子電池與鋰離子電池能夠同時(shí)集成到同一個(gè)電池系統(tǒng)里，通過將兩種電池按一定的比例和排列進(jìn)行混搭，串聯(lián)、并聯(lián)集成，然后通過BMS的精準(zhǔn)算法進(jìn)行不同電池體系的均衡控制，這樣可以實(shí)現(xiàn)取長補(bǔ)短，既彌補(bǔ)了鈉離子電池在現(xiàn)階段的能量密度短板，也發(fā)揮出了它高功率、低溫性能的優(yōu)勢，這樣的鋰-鈉電池系統(tǒng)，就能適配更多應(yīng)用場景。

正如寧德時(shí)代董事長曾毓群所說，多元化的技術(shù)路線是新能源產(chǎn)業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展的重要保障，鈉離子電池在低溫性能、快充以及環(huán)境的適應(yīng)性等方面擁有獨(dú)特的優(yōu)勢，在與鋰離子電池相互兼容互補(bǔ)后，之前備受詬病的冬天搭載鋰離子電池的新能源汽車?yán)m(xù)航就大縮水，充電太慢以及熱穩(wěn)定性不夠容易自燃等問題或?qū)⒌玫浇鉀Q，雙電池混搭也或?qū)⒊蔀槲磥硇履茉雌嚨闹髁鞣较颉?/span>

除此之外，寧德時(shí)代的第一代鈉離子電池本身的性能就已經(jīng)給市場不小的驚喜，此前業(yè)內(nèi)都認(rèn)為鈉離子電池的低能量密度等性能問題或?qū)⑹侵匾毕荩悄壳皝砜催h(yuǎn)遠(yuǎn)超出市場預(yù)期：

1）寧德時(shí)代的第一代鈉離子電池的電芯單體能量密度已經(jīng)達(dá)到了160Wh/kg，不弱于一般磷酸鐵鋰電池，這也是目前全球最高水平，而下一代鈉離子電池能量密度更是將突破200Wh/kg；

2）寧德時(shí)代的第一代鈉離子電池常溫下充電15分鐘電量就可以達(dá)到80%，具備了快充能力；

3）寧德時(shí)代的第一代鈉離子電池在零下20°C低溫的環(huán)境下，仍然有90%以上的放電保持率，而磷酸鐵鋰電池在低溫下衰減將達(dá)到30%。

4）寧德時(shí)代的第一代鈉離子電池在系統(tǒng)集成效率方面，可以達(dá)到80%以上；

5）寧德時(shí)代的第一代鈉離子電池有著優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，已經(jīng)超越了國家動力電池強(qiáng)標(biāo)的安全要求。

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鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈

從最上游資源端來看，由于鈉離子電池鈉離子少用或者幾乎不用稀有金屬，主要使用的是碳酸鈉而不是鋰電池常用的碳酸鋰或氫氧化鋰，后兩者大家都清楚價(jià)格極其昂貴，價(jià)格已經(jīng)飆升到9萬元/噸左右，而鈉離子電池的主要原材料碳酸鈉價(jià)格才2-3千元/噸，且資源極其豐富，未來也不會受到大宗商品價(jià)格的波動影響，所以資源端來看還是有不小的變化。

但是從制備工藝和設(shè)備來看，寧德時(shí)代表示其實(shí)鈉離子電池和鋰電池差別并不大，完全可以兼容，即使是主要的四大材料和相關(guān)輔助材料上也并不是完全顛覆，而只是有些許變化：

1）正極材料：

鋰離子電池：主要是磷酸鐵鋰和三元兩大塊。

鈉離子電池：體系則較多，包括過渡金屬氧化物、聚陰離子型化合物、普魯士藍(lán)化合物和熔融硫，目前各大體系都有公司在嘗試。

寧德時(shí)代發(fā)布會上表示普魯士白和層狀氧化物兩類材料最具有潛在商業(yè)化價(jià)值，其克容量已經(jīng)達(dá)到了160mAh/g，與現(xiàn)有的鋰離子電池正極材料相當(dāng)。

2）負(fù)極材料：

鋰離子電池：鋰電池主要使用人造石墨，未來發(fā)展方向是硅碳負(fù)極，但由于硅的膨脹和鋰首效會消耗鋰離子問題沒有完美解決，還未能規(guī)模化；

鈉離子電池：不能使用石墨，主要有3種類型，分別是嵌入式-最好是碳材料、合金類反應(yīng)和轉(zhuǎn)化類。

寧德時(shí)代發(fā)布會上表示開發(fā)了能夠讓大量的鈉離子存儲和快速通行，具有獨(dú)特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料，這種硬碳材料克容量可達(dá)350mAh/g以上，還具備優(yōu)異的循環(huán)性能，整體性能指標(biāo)與現(xiàn)有的石墨是相當(dāng)。

3）電解液：

鋰離子電池：溶劑使用的是碳酸酯，鋰鹽主要是六氟磷酸鋰，添加劑包括成膜添加劑、阻燃添加劑等。

鈉離子電池：溶劑也使用的是碳酸酯，鋰鹽則轉(zhuǎn)為是六氟磷酸鈉。

寧德時(shí)代發(fā)布會上表示開發(fā)了適配這樣的正極負(fù)極材料的新型獨(dú)特電解液體系。

4）隔膜：鈉離子電池使用目前鋰電池的主流隔膜是沒有任何問題的，可以做到無縫銜接。

5）其他材料：

鋰離子電池：正極集流體用鋁箔，負(fù)極則用銅箔。

鈉離子電池：正負(fù)極都可以使用鋁箔，由于鋁箔價(jià)格遠(yuǎn)低于銅箔，成本上來看要便宜很多，同時(shí)鈉電換成鋁重量也會變輕。

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鈉離子電池或?qū)⒃趦δ苌嫌胁恍〉耐黄?/span>

除了和鋰離子電池做集成混搭使用，此前市場預(yù)期由于鈉離子電池自身低能量密度的性能，未來或只能用于低能量密度的行業(yè)，行業(yè)應(yīng)用十分受限，但是寧德時(shí)代的第一代鈉離子電池卻展現(xiàn)了其超預(yù)期的高能量密度以及未來更新?lián)Q代的發(fā)展空間（160Wh/kg，下一代預(yù)期200Wh/kg），顯然未來應(yīng)用不會僅局限于在電動二輪車（目前主要是鉛酸電池）、低速四輪車等，還能在電動車領(lǐng)域占據(jù)一席之地，特別是在高寒領(lǐng)域，鈉離子電池的優(yōu)勢十分明顯，以銷量冠軍，國民神車五菱宏光MINI EV為例，其電池系統(tǒng)能量密度也才為100wh/kg，寧德時(shí)代的鈉離子電池完全能滿足其需求。

當(dāng)然正如寧德時(shí)代董事長曾毓群在發(fā)布會上提到的能源轉(zhuǎn)化和存儲是新能源發(fā)展的核心，鈉離子電池單獨(dú)使用的話還能夠大批量的應(yīng)用在儲能方面，充分享受未來5年的儲能規(guī)模爆發(fā)的紅利。

今年4月份我國能源局和發(fā)改委提出的新型儲能指導(dǎo)意見里就首次包括了鈉離子電池，給儲能電池選取一個(gè)新的技術(shù)。此前《新型儲能項(xiàng)目管理規(guī)范（暫行）（征求意見稿）》中也取消了電池梯次利用儲能項(xiàng)目，使得未來儲能這塊由于不能使用回收的退役動力電池使得只能購買全新動力電池，雖然我國不像國外儲能以三元電池為主，但即使是成本較低的磷酸鐵鋰電池也會加大儲能的成本。

這也是4月16日北京儲能電站爆炸事故的蝴蝶效應(yīng)在2個(gè)月后開始顯現(xiàn)，當(dāng)然儲能在發(fā)展的過程中雖然出現(xiàn)了一定的風(fēng)險(xiǎn)，但是我國在加強(qiáng)安全標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)并沒有減弱對儲能行業(yè)的重視。7月23日，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見，在明確儲能的主體地位，不再是作為火電、新能源的附屬功能，而是以電力系統(tǒng)獨(dú)立身份參與中長期交易、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)等各類電力市場的同時(shí)，也提出了到2025 年，實(shí)現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變，未來五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)新型儲能規(guī)模超過30GW的裝機(jī)量。

而根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)，截止2020年中國新型儲能累計(jì)裝機(jī)才3.27GW，而2021年預(yù)計(jì)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到5.79GW，也就意味著未來5年國內(nèi)電化學(xué)儲能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模年復(fù)合增長率（CAGR）為57.4%，年均新增裝機(jī)量超5.4GW。

同時(shí)在文件中也明確提到了堅(jiān)持儲能技術(shù)多元化，加快鈉離子電池等技術(shù)開展規(guī)?；囼?yàn)示范，考慮到鈉離子電池具有成本低廉、原材料來源廣泛、安全性高、低溫和快充性能好等優(yōu)點(diǎn)，在明確未來將大力推進(jìn)電源側(cè)儲能項(xiàng)目建設(shè)，未來儲能大爆發(fā)的5年中，鈉離子電池極有可能獲得較大發(fā)展。

04

國內(nèi)外企業(yè)均在積極布局鈉離子電池

對鈉離子電池發(fā)展的重視并不是我國電池廠商心血來潮，其實(shí)國內(nèi)外早已有已經(jīng)有近三十家企業(yè)開始對鈉離子電池進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行相關(guān)布局，國外來看主要包括英國FARADION公司、美國Natron Energy、Aquion Energy公司、法國Tiamat公司、日本岸田化學(xué)、松下、三菱化學(xué)，國內(nèi)來看中科海鈉、鈉創(chuàng)新能源、星空鈉電等公司都在積極研究鈉離子電池，當(dāng)然目前寧德時(shí)代顯然繼鋰電池冠絕全球后，在鈉離子電池上又一次走在全球的最前沿：

1）寧德時(shí)代第一代鈉離子電池能量密度160Wh/kg，下一代將達(dá)到200 Wh/kg，并首度創(chuàng)新性的提出了鈉離子電池和鋰離子電池的混搭使用；

2）鈉創(chuàng)新能源最新產(chǎn)品的能量密度120Wh/kg，循環(huán)超過1000次；7月7日，愛瑪科技在經(jīng)銷商大會上，發(fā)布鈉離子電池，該電池由鈉創(chuàng)新能源負(fù)責(zé)，未來將搭載在自己的電動兩輪車上；

3）中科海鈉的電池也有能量密度135Wh/kg，循環(huán)甚至大于2000次；6月27日，全球首套由華陽集團(tuán)聯(lián)合中科海納公司共同打造的1兆瓦鈉離子儲能系統(tǒng)在山西太原正式投運(yùn)；

4）2020年9月美國的DOE（能源部）就已經(jīng)明確把鈉離子電池作為下一個(gè)發(fā)展方向；

5）2020年3月歐洲出臺的2030電池計(jì)劃，鈉電也是首當(dāng)其沖作為鋰電的替代。

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鈉離子電池2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈

此前市場預(yù)期鈉離子電池的商業(yè)化最少也需要3-5年，但在這次寧德時(shí)代的鈉離子電池發(fā)布會上表示最快將在2023年就形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。

我國企業(yè)在鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上在全球就處于領(lǐng)先地位，其中寧德時(shí)代在全球市占率更是接近30%占據(jù)霸主地位，說明在電池方面我國是有著領(lǐng)先全球的能力和技術(shù)的，此時(shí)此刻寧德時(shí)代又一次快全球一步，未來在鈉離子電池的布局和發(fā)展上我國企業(yè)將再次占據(jù)有利地位。伴隨著新能源電池的技術(shù)進(jìn)步，這場以清潔能源替代化石能源的革命正加速到來。