寧德時代出鈉離子電池,真的是顛覆性技術(shù)嗎?

寧德德時代發(fā)布第一代鈉離子電池,這是否標志著寧德時代鈉離子電池可以取代三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池?
7月29日,寧德時代召開線上發(fā)布會,正式發(fā)布了其第一代鈉離子電池產(chǎn)品,展示了該產(chǎn)品的主要成果:
1.電芯單體能量密度達到160Wh/kg。
2.常溫下充電15分鐘,電量可以達到80%。
3. -20°C低溫的環(huán)境下,可保持90%以上電池效能。

看到這些成果,我們不由得要問:這是否標志著寧德時代已開啟鈉離子電池新紀元?
何為鈉離子電池?
在探討問題前,我們先回顧一下鈉離子電池。鈉離子電池是依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作,從而實現(xiàn)充電或放電。其工作原理和鋰離子電池相近似。但是從內(nèi)部構(gòu)造來講,鈉離子電池與鋰電池在正極材料方面存在較大差異。在制造、生產(chǎn)設(shè)備方面,鈉離子電池與鋰電池具有較高兼容性。

寧德時代為何要發(fā)展鈉離子電池?
近些年隨著,全球電池需求量的迅猛增長,導(dǎo)致鋰資源供應(yīng)出現(xiàn)了緊張態(tài)勢。
據(jù)相關(guān)機構(gòu)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,從今年年初到7月中旬,碳酸鋰價格已上漲66%,而氫氧化鋰上漲96%。這迫使電池生產(chǎn)企業(yè)不得不加速出臺相應(yīng)解決方案。
從材料源頭來看,鈉元素地球上資源儲量是鋰的1180倍之多,不但資源豐沛且分布也非常廣泛,如果被正式商業(yè)化應(yīng)用,其生產(chǎn)成本將大大降低。具體到材料供應(yīng)層面,鈉離子電池的正極材料成本,只有鋰離子電池正極材料成本的40%,除此以外,相比鋰離子電池,鈉離子電池還更安全,畢竟鈉離子電池電化學(xué)性質(zhì)更加穩(wěn)定。這對C端用戶和B端廠商來說都意義非凡。

相比鈉離子電池的優(yōu)點來說,其劣勢也非常明顯。對比鋰離子電池,鈉離子能量密度相對更低,當前鈉離子電池電芯單體能量密度普遍值是120Wh/kg,比三元鋰電池的240Wh/kg和磷酸鐵鋰電池180Wh/kg要低很多。
除此以外,鈉離子電池充放次數(shù)(循環(huán)壽命)過少也是很致命的缺點,鈉離子電池普遍循環(huán)次數(shù)最高約1500次,明顯要低于磷酸鐵鋰電池的6000次和三元鋰電池的3000次。最后一點就是,目前鈉離子電池還基本停留在實驗室研發(fā)階段,產(chǎn)業(yè)鏈還不完善,無法大批量生產(chǎn),所以其制造成本比鋰電反而更高。
寧德方案
針對這些問題,寧德時代給出了自己的解決方案:將寧德鈉離子電池與鋰離子電池集成于同一系統(tǒng)使用,寧德方面稱之為“AB電池解決方案”:具體解釋為將鈉離子電池和鋰離子電池同時整合在同一套電池系統(tǒng)內(nèi),然后再按比例進行排列,構(gòu)成混搭、串聯(lián)、并聯(lián)、集成,后續(xù)通過BMS的精準算法進行不同電池體系的均衡控制,最終取鈉之長(鈉離子高功率低溫優(yōu)勢)用鋰離子電池補短(能量密度低),實現(xiàn)鋰-鈉電池系統(tǒng)協(xié)調(diào)適配。寧德宣稱其下一代鈉離子電池能量密度將突破200Wh/kg。寧德目前已開始進行鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化布局,計劃于2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。

看到這里,相信會有不少人已經(jīng)為寧德時代的壯舉拍手稱道了。然而事情并沒有想象的那么簡單。
針對寧德方面提出AB電池解決方案,我們也找到國內(nèi)電池研發(fā)領(lǐng)域的專家對其可行性進行了求證,專家給出的意見是理論可行,但需要具體調(diào)整相關(guān)工藝參數(shù),至于怎么調(diào),還需進一步摸索。這意味著在AB整合方案中,寧德方案還有很多問題有待進一步驗證和探索。

其實還有一個至關(guān)重要的問題寧德并沒有詳細介紹——寧德鈉離子電池的循環(huán)壽命
顯然這是除了能量密度以外,這是最值得關(guān)注的問題,很明顯寧德時代在有意回避這一現(xiàn)實問題,也許在技術(shù)理論層面寧德時代并沒有做好相應(yīng)的準備。也許他們真的沒什么可準備。

發(fā)散式再思考
關(guān)于研發(fā)方向上,對寧德時代的戰(zhàn)略布局,我還有些想法。由于現(xiàn)有液體鋰離子電池發(fā)展已觸及瓶頸,能量密度已接近物理極限。很多電池電氣研發(fā)企業(yè),已將研發(fā)方向逐漸轉(zhuǎn)向固態(tài)電池和超級電容等新技術(shù)領(lǐng)域。顯然,寧德專注于鈉離子電池的研發(fā),并不能為其創(chuàng)造獨霸時代,引領(lǐng)潮流的新機會,而更像是把鍋中飯盛空后再繼續(xù)鏟飯渣的行為。不可否認,從技術(shù)突破角度還尚存價值。但從市場角度來看,也許更有現(xiàn)實意義,不排除這是寧德時代是在為上一級產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商釋放商業(yè)信號:不要肆意抬高鋰原料價格,小心我們換鈉不帶你玩了。最后再順手抬一抬自家股價。

寧德時代7月29日股價走勢;圖片來源:東方財富網(wǎng)