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          鈉鋰混搭電池包新技術成新動力 取長補短產業鏈將基本形成

          來源:上海證券報 2022-12-12 08:39中投網 A-A+

            12月9日,科達利宣布與寧德時代簽署鈉離子電池戰略合作協議。寧德時代研究院副院長黃起森日前透露,公司正通過首創的AB電池技術,實現鈉鋰混搭,提高能量密度,新型鈉離子電池有望應用在500公里續航新能源車型上。記者調研獲悉,鈉鋰混搭電池包新技術正憑借其成本等優勢,成為中國新能源車產業鏈發展的新動力。

            鈉離子新產業鏈正在形成

            科達利公告,公司與寧德時代將加強在鈉離子電池等新技術在全球范圍內的戰略合作;加快落實海外合作建設電芯結構件生產基地,實現雙方全球化配套合作。在同等條件下,寧德時代優先選擇科達利作為電芯機械件供應商,份額不低于40%,科達利則優先保證寧德時代的產品需求。

            “從資源角度看,鈉的儲量是鋰的400多倍。中國的鈉資源儲量更是占到全球儲量的22%。”黃起森說,動力電池市場需求越來越高,根據BNEF數據,乘用車電動化率在2030年將達到62%。根據高工鋰電預測,2030年儲能需求將超過1TWh。

            黃起森表示,目前短期供需矛盾疊加一些人為炒作,碳酸鋰等原材料出現了價格暴漲,對產業鏈帶來困擾。在此背景下,唯有技術創新才是緩解資源壓力的有效途徑,鈉離子電池在這方面有著重要戰略意義。

            在黃起森看來,鈉離子電池的開發應用,能緩解由于鋰資源依賴進口、鋰電原材料價格波動,而引發的新能源產業發展受限問題,有效維護供應鏈安全。值得注意的是,鈉電材料用到的銅、鐵、錳等元素地殼豐度也較高,可以大幅降低鈷等貴金屬的使用。另外,鈉電負極材料硬碳的來源廣泛,不需要高溫實現碳化,相對于鋰電池使用的石墨化材料,能耗和成本更低,更加環保。

            中信證券最新研報認為,鈉離子電池產業正在整體發力,產業化進程不斷推進,預計2023年鈉離子產業鏈將基本形成。

            黃起森介紹,在乘用車應用方面,鈉離子電池可以滿足續航400公里以下的車型需求,采用寧德時代首創的AB電池技術,鋰鈉混搭優勢互補,將進一步提高電池系統能量密度,讓鈉離子電池的應用有望擴展到500公里續航的車型范圍。“它會面向65%左右的市場,應用前景廣闊。”

            中汽協12月9日發布的數據顯示,在國內動力電池公司裝車量方面,寧德時代占據市場“半壁江山”。11月,寧德時代裝車量為17.35GWh,行業占比達50.64%。汽車行業分析師對記者表示,寧德時代為特斯拉、上汽集團、長安汽車、吉利汽車等中外主流新能源車企供貨,其近期表示發力鋰鈉混搭電池包技術路線值得關注,有望帶動整個產業鏈的變革。

            混搭電池電芯取長補短

            “技術不能說是顛覆,但可以說是創新、進步。”羅蘭貝格合伙人時帥對記者說,混搭電池包,即在一輛車的電池包中布置兩種不同的電芯。其搭配可以是三元鋰+磷酸鐵鋰,也可以是鋰電池+鈉電池,或者其他組合。

            黃起森介紹,寧德時代的AB電池解決方案是將鈉離子電池與鋰離子電池同時集成到同一個電池系統里,將兩種電池按一定的比例和排列進行混搭、串聯、并聯集成,通過BMS(新能源汽車電池管理系統)的精準算法進行不同電池體系的均衡控制。

            針對一輛新能源車電池管理系統如何同時控制兩種電池,吉利汽車在2022年年中公布了混搭電池專利設計:先獲取多個電池包和電動車的工況參數,再根據參數確定混搭電池包的目標工作模式,并按照目標工作模式控制多個電池包中相應類型的電池包進行相應的充放電工作。

            汽車行業分析師表示,混搭,即為了突破單一材料的局限。兩種電芯的混搭在降成本的同時,能夠實現不同電池種類的優勢互補。例如,蔚來75kWh電池包采用的是由寧德時代提供的三元鋰和磷酸鐵鋰混搭電池包,大部分電芯為磷酸鐵鋰電芯,少量三元電芯分布在四角。這樣的組合一方面能夠降低成本,其售價比100kWh的三元鋰電池包低5.8萬元。另一方面,它能夠較純磷酸鐵鋰電池進一步提升能量密度、低溫性能及剩余電量估算精度。

            對于鈉鋰混搭電池包的發展前景,中國工程院院士陳立泉日前在鈉離子電池產業鏈與標準發展論壇上預測,鈉離子電池的成本有望比磷酸鐵鋰電池低20%以上。隨著鎳供應短缺緩解,三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池的價格差距有可能縮小;但隨著鈉離子電池技術的成熟,其相比鋰電池的成本優勢可能逐漸擴大,鈉鋰混搭的降成本意義將逐漸顯現。“除了降成本,從鈉、鋰的性能互補角度來講,混搭電池既可彌補鈉離子電池在現階段的能量密度短板,也可發揮出它高功率、低溫性能的優勢。”

            不過,電池材料成本減少的同時,整車企業將面臨一項新的成本,即開發雙電池管理系統的成本。一位新能源行業一級市場投資人對記者直言:“鈉離子電池和鋰離子電池的熱性能、電性能不一樣,一輛車上放兩種電池,只有一個充電口,適配的小三電、輸出的電機是一個。這個方案很復雜,很可能出現供應商無法匹配到能讓兩種電池都工作好的電器元器件。”

            混搭技術還要整車企業助力

            12月7日,七彩化學公告,公司擬和悅達汽車基金、吳中金控基金共同投資“蘇州悅鈉新能源科技有限公司”,公司計劃在2023年上半年實現鈉離子電芯首期0.5GWh生產線投產。有汽車行業分析師表示,悅達汽車等新力量的加入有望助力產業鏈的發展。

            據記者梳理,目前鈉離子電池企業公布的主要應用方向為儲能、兩輪車、低續航四輪車(如A0級),以及礦井、港口車等特殊場景的車輛,推動鈉離子電池裝上中續航四輪車的動力電池公司,主要還是寧德時代。

            “中小規模的廠,可能會先選擇在兩輪車上用鈉電池。但寧德時代想選擇難度更高的、市場規模更大的市場。”一位鈉離子電池材料上市公司高管對記者表示,如果目標是兩輪車,寧德時代相關電池技術早就可以推出,寧德時代的目標是直接將鈉離子電池裝上四輪車。

            蔚來是全球首家采用三元鐵鋰技術量產的車企。黃河科技學院客座教授張翔表示,蔚來的車型售價較貴,利潤空間較高,因此做復雜的“混搭”系統具備可行性。但對于主要生產低價車型的車企而言,增加的系統成本就更要協調消化。“混搭”系統在電池容量較大時更具備優勢。所以,鈉鋰混搭電池技術未來要整車企業更多認可和支持。

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