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“有人認(rèn)為電池的化學(xué)體系已很難創(chuàng)新，只能在物理結(jié)構(gòu)上做些改進(jìn)。但我們認(rèn)為，電化學(xué)的世界，就像能量魔方，未知遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于已知?！边@是寧德時代董事長曾毓群在鈉離子電池發(fā)布會上的感言。
7月29日15:30分，寧德時代宣傳已久的鈉離子電池終于揭開神秘面紗。在短短10分鐘的線上發(fā)布會上，寧德時代向業(yè)界展示了其第一代鈉離子電池在材料體系、電池性能以及結(jié)構(gòu)設(shè)計上的多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。特別是電芯單體能量密度已經(jīng)達(dá)到160Wh/kg和創(chuàng)新的鋰鈉混搭電池包，讓一度被局限于儲能市場的鈉離子電池技術(shù)，有了更多可應(yīng)用的場景和空間。
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能量密度達(dá)160Wh/kg，AB電池系統(tǒng)補(bǔ)短板
大家知道，鈉離子電池并非全新技術(shù)，其與鋰離子電池相似的工作原理，主要是通過鈉離子在正負(fù)極之間的嵌入、脫出實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移。但是相較鋰離子，鈉離子體積較大，在材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和動力學(xué)性能方面要求更嚴(yán)苛，這也成為鈉離子電池遲遲難以商用的瓶頸。
作為動力電池龍頭企業(yè)，寧德時代基于多年來在鈉離子化學(xué)體系材料領(lǐng)域的研發(fā)，已解決了材料在循環(huán)過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。
在發(fā)布會上，寧德時代研究院副院長黃起森介紹稱，在正極材料方面，寧德時代采用了克容量較高的普魯士白材料，創(chuàng)新性地對材料體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排，解決了普魯士白在循環(huán)過程中容量快速衰減這一核心難題；在負(fù)極材料方面，寧德時代開發(fā)了具有獨(dú)特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料，其具有克容量高、易脫嵌、優(yōu)循環(huán)的特性；在電解液方面，寧德時代還開發(fā)了適配鈉離子電池正極負(fù)極材料的新型獨(dú)特電解液體系；在制造工藝方面，鈉離子電池可以與目前的鋰離子電池制造工藝和設(shè)備相兼容。
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第一代鈉離子電池性能VS磷酸鐵鋰電池性能；圖片來源：寧德時代
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基于材料體系的一系列突破，寧德時代第一代鈉離子電池，電芯單體能量密度已經(jīng)達(dá)到了160Wh/kg，為目前全球最高水平。在常溫下充電15分鐘，電量可達(dá)80%。而在零下20°C低溫的環(huán)境下，仍然有90%以上的放電保持率，同時在系統(tǒng)集成效率方面，也可以達(dá)到80%以上。
此前業(yè)界普遍認(rèn)為，鈉離子電池電芯單體能量密度僅為120Wh/kg，遠(yuǎn)低于磷酸鐵鋰電池的180Wh/kg和三元電池的240Wh/kg。如今來看，寧德時代第一代鈉離子電池的能量密度僅略低于目前的磷酸鐵鋰電池，而在低溫性能和快充方面則具有明顯優(yōu)勢，特別是在高寒地區(qū)高功率應(yīng)用場景。寧德時代還稱，下一代鈉離子電池能量密度有望突破200Wh/kg。
另值得一提的是，在電池系統(tǒng)集成方面，寧德時代另辟蹊徑地開發(fā)了AB電池系統(tǒng)解決方案，即鈉離子電池與鋰離子電池兩種電池按一定比例進(jìn)行混搭，集成到同一個電池系統(tǒng)里，通過BMS精準(zhǔn)算法進(jìn)行不同電池體系的均衡控制。
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寧德時代AB電池系統(tǒng)解決方案
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“AB電池系統(tǒng)解決方案既彌補(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、低溫性能好的優(yōu)勢。以此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新為基礎(chǔ)，可為鋰鈉電池系統(tǒng)拓展更多應(yīng)用場景。”黃起森說到。
2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈，未來將替代鐵鋰
進(jìn)入2021年以來，一邊是全球動力電池需求的高速增長，一邊是上游原材料鋰資源的稀缺所引起的價格瘋漲。wind數(shù)據(jù)，截止7月20日，今年碳酸鋰價格已上漲66%，氫氧化鋰上漲96%。寧德時代此時推出鈉離子電池或被視為有效的應(yīng)對舉措之一。
因?yàn)榕c鋰資源相比，鈉資源儲量豐富且分布廣泛，因此鈉電池大規(guī)模商用后將具有較大成本優(yōu)勢。根據(jù)中科海鈉測算，受益于正極材料成本低，鈉離子電池較鋰離子電池BOM成本低30%-40%。
另一方面，如寧德時代董事長曾毓群在發(fā)布會上所說，“碳中和”催生了萬億瓦時級的電池需求，推動了新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，新的應(yīng)用場景不斷產(chǎn)生，給了不同技術(shù)施展的舞臺。多元化的技術(shù)路線，也將助力產(chǎn)業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展。
寧德時代表示，歡迎相關(guān)研究機(jī)構(gòu)、上游材料供應(yīng)商和下游電池應(yīng)用端一起參與，共同加速鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的完善和發(fā)展。目前，寧德時代已啟動鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化布局，預(yù)計2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。
有分析機(jī)構(gòu)認(rèn)為，作為一種兼具資源、成本優(yōu)勢的技術(shù)路線，寧德時代入局有望加速鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化，并在未來部分替代鐵鋰電池。
中信證券認(rèn)為，鈉離子電池憑借成本優(yōu)勢，有望在能量密度較低要求的儲能、工程機(jī)械、通信基站、兩輪車等場景實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，對鋰離子電池、鉛酸電池等成熟的儲能技術(shù)形成一定補(bǔ)充。
光大證券認(rèn)為，鈉離子電池在儲能、電動兩輪車與A00級別汽車領(lǐng)域均有較好應(yīng)用前景，預(yù)計2025年國內(nèi)儲能需求48GWh，兩輪車需求41GWh，A00級汽車需求34GWh。當(dāng)前這三個場景主要應(yīng)用磷酸鐵鋰電池，若鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化順利推進(jìn)，將對鐵鋰電池實(shí)現(xiàn)替代。
據(jù)了解，國內(nèi)外目前已有近二十家企業(yè)布局鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。國內(nèi)方面，多家上市公司已經(jīng)陸續(xù)在鈉離子電池領(lǐng)域展開布局。其中，華陽股份擬通過子公司分別投建鈉離子電池正負(fù)極材料千噸級生產(chǎn)項(xiàng)目；格林美已經(jīng)組建專門團(tuán)隊(duì)進(jìn)行鈉離子電池關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)工作；鵬輝能源在鈉離子電池研發(fā)方面現(xiàn)有多種技術(shù)在試產(chǎn)到量產(chǎn)的過程當(dāng)中。
從應(yīng)用前景來看，廣發(fā)證券殷中樞團(tuán)隊(duì)預(yù)計，2025年國內(nèi)鈉離子電池潛在應(yīng)用場景需求量為123GWh，以磷酸鐵鋰電池價格計量，對應(yīng)537億元左右的市場空間。
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寧德時代7月29日股價走勢；圖片來源：東方財富網(wǎng)
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值得肯定的是，在鈉離子電池消息的持續(xù)刺激下，寧德時代7月29日股價再度大漲6.05%，報收556.80元/股，最新市值12968億元。且自7月28日寧德時代公布召開鈉離子電池發(fā)布會時間后，鈉離子電池概念指數(shù)7月28日-29日兩日上漲8.88%。華陽股份、鵬輝能源、欣旺達(dá)、圣陽股份等8股兩日漲幅超10%，帶動新能源板塊整體拉升。
中信證券研報認(rèn)為，寧德時代率先發(fā)布的第一代鈉離子電池，能量密度等性能、AB結(jié)構(gòu)創(chuàng)新等超出市場預(yù)期，考慮到業(yè)務(wù)高成長性，給予寧德時代2023年65倍PE估值，對應(yīng)市值17550億元，目標(biāo)價754元/股。
來源：蓋世汽車
作者：雷云
