張書琛

寧德時代研究院副院長黃起森

“鈉離子電池的應用有望擴展到500公里續(xù)航的車型范圍，可以覆蓋65%左右的市場。”寧德時代研究院副院長黃起森近日在一個鈉電池論壇透露，寧德時代已經在研發(fā)第二代鈉離子電池——盡管寧德時代第一代鈉離子電池都還沒有摸到大規(guī)模商業(yè)化應用的邊界。

鈉電池的研發(fā)原本就與鋰電池同時起步，并不是橫空出世的黑科技。兩者工作原理和結構類似，均由正負極、隔膜和電解液組成，依靠鈉離子或鋰離子在電池正負極之間移動實現電能的存儲和輸出；由于鈉電池和鋰電池都可以重復充放電，也被統稱為“搖椅式電池”。

區(qū)別在于，鈉電池能量密度低一些，鈉離子體積要比鋰離子大得多，正負極材料、隔膜和電解液都需進行適應性調整。

盡管部分技術指標遜于鋰電池，但鈉電池勝在原材料儲量豐富、分布均勻。鈉元素在地球地殼中的豐度為2.83%，鋰元素為0.0065%；此外，鈉電池低溫性能好，安全性能也優(yōu)于鋰電池。理論上看，鈉電池相關材料成本在實現規(guī)?；a后也會比鋰電池低。

“隨著上下游產業(yè)鏈逐漸成熟完善，一旦鈉電池具備了規(guī)模效應，其成本有望比磷酸鐵鋰電池低20%?！敝袊こ淘涸菏俊⑩c電池研發(fā)企業(yè)中科海鈉創(chuàng)始人之一的陳立泉也多次指出鈉電池的成本優(yōu)勢。

動力電池向來是“無鈷可以、無鎳也行，但鋰永遠在”，近年來，汽車與儲能行業(yè)的同時轉型，使得動力電池最重要的原材料“鋰”不斷承壓，鈉電池應運來到聚光燈下。

新能源汽車自2020年下半年超預期爆發(fā)以來，鋰電池原材料價格就一路暴漲。另一邊，在政策支持下，今年大型儲能項目激增，對上游原材料需求只增不減。

據東吳證券調研顯示，今年國內大型儲能招標已超40GWh，而這一數字在2021年還是10.1GWh；地緣政治因素引發(fā)的歐洲能源危機，導致化石能源價格大幅上升，同樣推高了儲能產品需求。

由于現階段儲能電池近八成采用的都是磷酸鐵鋰電池，換句話講，儲能和汽車產業(yè)鏈正在共同搶奪鋰資源。以電池級碳酸鋰為例，從去年年初至今價格已經漲了10倍，一度在59萬元/噸的高位徘徊，而同期鈉電池使用的正極材料碳酸鈉成本僅為3000元/噸。

為了平抑鋰需求，坐了30年冷板凳的鈉電池終于上場接棒。寧王的帶頭押注，進一步推高了鈉電池的熱度。

去年7月，寧德時代發(fā)布第一代鈉電池，并計劃于2023年量產且形成基本產業(yè)鏈的消息讓“鈉電池概念股”紛紛現身，看好動力電池新路線的電池廠商與“蹭熱度”的炒作者先后入局，一時間好不熱鬧。

鈉電池工作原理? 圖源：中科海鈉官網

在討論一場可能發(fā)生的電池大躍進前，需要先對鈉電池有更進一步的了解。和鋰電池一樣，鈉電池同樣根據正極材料選擇的不同而存在多種路線。

據業(yè)內人士介紹，正極材料對電池的電化學特性影響是多方面的。一是電芯能量密度，正極材料的理論能量密度就是電芯能量密度的上限；二是鈉電池的功率，也會受到正極材料的影響；三是對電池壽命的影響。

以正極材料劃分，主流的選擇包括能量密度較強的層狀氧化物，主打快充、低成本的普魯士藍（白）材料和循環(huán)壽命更長的聚陰離子材料。

目前，寧德時代和星空鈉電采用的普魯士藍（白）化合物材料；中科海鈉則專注于層狀氧化物路線；使用聚陰離子材料為正極材料的公司相對較少，新晉鈉電池概念股傳藝科技便是其一。

但“另辟蹊徑”的傳藝科技，在二級市場卻有借勢炒作之嫌，頗受爭議。

據了解，傳藝科技主要業(yè)務為生產印制電路板等電子消費品周邊產品，甚至是全球四大頂級鍵盤制造商柔性線路板核心部件的主要供應商，今年6月22日才宣布跨界鈉電池業(yè)務，此后股價便一路上漲——當日11.97元的收盤價，隨著公司不斷釋出鈉電池業(yè)務進展而一路攀升至53.8元（12月5日）的歷史最高點。最近一周股價雖有回落，但累計漲幅仍達276%。

值得注意的是，今年7月傳藝科技在回復深交所關注函時曾表示，自家鈉電池還沒有量產，也沒有量產客戶及訂單。

業(yè)內也多次對其公告內容產生質疑。今年9月傳藝科技發(fā)布晚間公告稱，其孫公司傳藝鈉電將規(guī)劃建設“一期5萬噸/年、二期10萬噸六氟磷酸鈉生產線”，一期生產線投產日期定在了2023年3月。第二天，傳藝科技又迅速發(fā)布更正公告，將前述“六氟磷酸鈉產線”改為“鈉電池電解液項目”。

在一位業(yè)內人士看來“這個失誤太低級了”，任何電池行業(yè)的從業(yè)者都不應該對原材料生產如此沒有概念，他舉例稱，鋰電池電解液溶質六氟磷酸鋰最大的供應商多氟多，現在也在做六氟磷酸鈉，并且實現了六氟磷酸鈉的商業(yè)化量產，但一年產能最多也就千噸，六氟磷酸鋰的年產能也不會超過5噸，“難道鈉電池的規(guī)模會在明年3月前超過鋰電池嗎？”

今年10月27日，傳藝科技發(fā)公告稱其鈉電池中試線投產，電池單體能量密度達到150Wh/kg～160Wh/kg，循環(huán)次數不低于4000次。“中試線”是正式量產前的中等規(guī)模生產線，將實驗室產品通過中試線進行小規(guī)模生產，兼具改進觀察的作用；循環(huán)次數則是電池壽命重要指標，電池每完成一次充放電即為循環(huán)一次。

不過，傳藝科技所發(fā)布的鈉電池指標，均對標鈉電池研發(fā)第一梯隊寧德時代、中科海鈉的產品數據，為其真實性蒙上一層陰影。對比來看，中科海鈉作為目前全球首家GWh級鈉離子電池規(guī)?；a企業(yè)，目前電池能量密度為145Wh/kg（瓦時/千克），循環(huán)壽命4500次。

傳藝科技公告內容多次引發(fā)爭議

武漢大學化學與分子科學學院教授曹余良曾在2020年發(fā)表的論文中提出，鈉電池大規(guī)模應用的前提是提高能量密度，相應降低成本，“一旦鈉電池能量密度達到120Wh/kg時，關鍵轉折點就會出現”。

如今“轉折點”已至，是否意味著大規(guī)模商用的必然？事實上，鈉電池不僅在技術環(huán)節(jié)和上游原材料方面仍有需要解決的問題，下游需求的不明確更是阻礙其規(guī)?；闹匾画h(huán)。

鈉電池最大的技術劣勢在于電池循環(huán)次數難以提升，能量密度無法與鋰電池相比，導致應用場景有限。

“三元鋰電池能量密度能達到300Wh/kg，磷酸鐵鋰電池能達到180Wh/kg左右，鈉電池能量密度的理論天花板也就200Wh/kg，現在只有寧德時代第一代鈉電池能量密度達到了160Wh/kg?！必斖ㄗC券分析師佘煒超認為，從各項指標看，鈉電池僅能夠全方位超越鉛酸電池，未來可以在汽車啟停蓄電池、電動自行車和一些工業(yè)領域實現替代。

此外，多位業(yè)內人士表示，鈉電池僅僅理論上成本低，如果沒有一定規(guī)模，成本并沒有優(yōu)勢，進而又會影響下游應用，2023年市場啟動的可能性不大。

另一個影響因素在于鋰電池原料價格的波動。鈉電池的研發(fā)、停滯和火爆均與鋰電池息息相關，如果碳酸鋰價格在2023年走低，鈉電池商業(yè)化進程可能就會受挫。

隨著新能源國補退出進入倒計時，下游終端需求預期轉淡，并開始向上傳導至原材料市場。據上海鋼聯數據，電池級碳酸鋰在59萬元/噸的高位盤踞8日之久后，在11月24日終于罕見降價。當天，電池級碳酸鋰跌2500元/噸至58.75萬元/噸。最新報價顯示，截至12月7日，電池級碳酸鋰中間價報56.65萬元/噸，據高點已降2.35萬元/噸。

在多重因素共同作用下，鈉電池錯峰上位的節(jié)點只能一拖再拖。