钜大LARGE | 点击量:217次 | 2023年06月13日
CATL钠电池抢先卡位新赛道,动力锂电池要技术革命
配图来自Canva可画
动力锂电池领域的产品格局可能要变天了。七月二十九日,全球动力锂电池巨头CATL正式公布了第一代钠离子电池。根据公布会信息,第一代钠离子电池的能量密度已经接近现有磷酸铁锂电池,并且在低温、快充方面比锂电池更加有优势。
目前主流的动力锂电池都是锂电池,像磷酸铁锂电池、三元电池、无钴电池等,都是以锂离子正负极移动来进行充放电为原理的技术。而且当前锂电池作为动力锂电池广泛应用在机动车、非机动车等领域,产业链成熟度较高。
CATL作为全球动力锂电池的老大,本身就是锂离子动力锂电池的核心推动者,而现在又要公布全新技术路线的钠离子电池,原因何在?
抢先卡位新赛道
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
在动力锂电池几乎完全被锂电池占领的情况下,CATL之所以要公布钠离子电池,重要有三个原因。
第一,CATL作为动力锂电池巨头,要提前布局全新的电池技术路线,从而掌握长期的动力锂电池产业链主动权。
虽然目前是锂电池的天下,但钠离子电池技术已经蠢蠢欲动,比如中科海钠、欣旺达等公司,已在推进钠离子电池的技术研发和储备。而从材料端技术创新来看,蜂巢能源不久前公布了无钴电池,所以在动力锂电池领域,未来真正由哪一种技术主导存在不确定性,因而CATL提前布局多技术路线的动力锂电池,会大幅降低被超车的风险。
第二,钠离子电池更便宜。和锂电池相比,钠离子电池的成本更低。中科海钠供应的数据显示,钠离子电池组件成本相比锂电池要低30%左右。这种成本优势重要来自于钠离子在地球上的资源丰富度要远高于锂离子。
第三,钠离子电池拥有不错的性能特点。根据一些行业研究报告,钠离子高低温环境下性能更好,安全性更高。目前锂电池虽然应用广泛,但也时有发生一些安全问题,让消费者和大众对锂电池的安全性出现一些担忧。钠离子电池材料端更高的安全性,一定概率上能够减少动力锂电池的应用风险。
总体来看,CATL要布局钠离子电池,既有竞争层面的考量,也有产业技术层面上的客观推力。
上位挑战大
虽然有巨头主动吹风,最近部分产业链公司也在加速行动,但钠离子电池要想替代锂电池,或者说成为动力锂电池的一大支柱,仍然面对着很大的挑战。
首先,钠离子电池产业链发展属初期阶段。目前从全球布局钠离子电池研发的公司和项目来看,钠离子电池仍然处在加速开发阶段,CATL虽然现在开始尝试导入钠离子电池,但产业上下游的配套仍然处于起步阶段,在锂电池主导的当下,产业明显更倾向于对锂电池进行全方位布局。
此次公布会CATL表示计划在2023年形成钠离子电池基本产业链,可见钠离子电池的产业链要走向成熟还要一定的时间。
其次,钠离子电池储电能力有短板。中信证券研报显示,现阶段钠离子电池电芯单体能量密度仅为120Wh/kg,显著低于磷酸铁锂电池和三元电池。虽然此次CATL的钠离子电池能量密度达到世界最高水平,但还是落后于其他电池。单位能量密度更低,意味着续航能力更低,所以业界目前也普遍认为钠离子电池更适用于对续航要求不高的微型车和小型车。
而续航能力的高低决定了动力锂电池在整车厂商和终端市场的话语权,目前整个行业几乎被磷酸铁锂电池和三元电池全部占领很大程度上也是出于这个原因。钠离子电池假如续航干不过它们,首先就很难被更大的市场所接受,反而还会成为新能源车普及的一块短板。
最后,多数动力锂电池厂商积极性不高。虽然CATL关于钠离子电池的推广很积极,但其他厂商目前看来不太会快速跟随CATL推广钠离子电池,像LG化学、三星、比亚迪这些国内外头部动力锂电池厂商,目前都没有对钠离子电池表现出很大的兴趣,并且部分动力锂电池厂商在研发其他技术路线的动力锂电池,比如蜂巢能源的无钴电池。
可以说,CATL带头推钠离子电池,声量虽然很大,但从产业、行业、市场等维度来看,钠离子电池出圈仍然存在诸多挑战。
锂钠可能共存吗?
虽然客观环境对钠离子电池看起来没那么友好,但也不意味着钠离子电池没有市场和进一步的发展。锂电池在经过数十年的技术迭代和产业化后,其能量密度、安全性、成本等都在不断得到优化,所以假如给钠离子电池更多时间,其很可能通过技术的不断升级得到市场的认可。
从科研领域来看,最近几年国内外也有不少团队实现了对钠离子电池关键技术的突破和革新,一旦在性价比上能媲美甚至超过锂电池,那么逐步取代锂电池可能也只是时间问题。
更重要的一点是,CATL现在对钠离子电池的重视将会起到关键的推动用途。因为CATL是全球动力锂电池巨头,其一方面拥有非常丰富的供应客户生态,包括TSLA、大众、本田、上汽、北汽等诸多国内外头部整车厂商,另一方面是产品和服务遍布汽车、两轮车、工程机械等行业。
假如CATL想推钠离子电池,以目前钠离子电池的特性来看,可以在两轮车、中低端汽车等领域进行推广,很可能也会有相应的合作客户和CATL站在一起。
值得注意的是,此次公布会上CATL还公布了全新的锂钠电池系统,当然和产业链共存不同的而是,这个系统是物理层面钠电池和锂电池的组合共存。一旦这种混合方法在实际应用上比单一电池系统有更好的表现,那么钠离子电池的应用也会很快推广开来。
动力锂电池要技术革命
在国家碳中和大政策的引导下,新能源车产业规模极速扩张,动力锂电池作为一个重要分支,其产业发展速度和技术突破速度,很大程度上影响到整个新能源车产业的发展,也会影响到我国的碳中和任务进度。
因而动力锂电池也要更强的推动力,毫无疑问技术革新是最为关键的一点。CATL作为头部公司,推出钠离子电池有助于刺激整个产业的技术进步,同时也能进一步巩固其自身的技术"护城河"。
无论从产业端,还是从市场端来看,综合性能越强越安全的动力锂电池才是所有人都要的,而当前锂电池在某些方面还存在短板,这就要其他技术路线来补足其短板。
可是新技术也是存在巨大风险的,好比锂电池在应用推广之初也备受质疑,到现在某些质疑也没有消失。CATL作为先行者,更应该在产业化、市场推广等方面谨慎对待,因为动力锂电池的全球赛道上,技术派的实力玩家都在等着超车。