宁德时代出钠离子电池,真的是颠覆性技术吗?

宁德德时代发布第一代钠离子电池,这是否标志着宁德时代钠离子电池可以取代三元锂电池和磷酸铁锂电池?
7月29日,宁德时代召开线上发布会,正式发布了其第一代钠离子电池产品,展示了该产品的主要成果:
1.电芯单体能量密度达到160Wh/kg。
2.常温下充电15分钟,电量可以达到80%。
3. -20°C低温的环境下,可保持90%以上电池效能。

看到这些成果,我们不由得要问:这是否标志着宁德时代已开启钠离子电池新纪元?
何为钠离子电池?
在探讨问题前,我们先回顾一下钠离子电池。钠离子电池是依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作,从而实现充电或放电。其工作原理和锂离子电池相近似。但是从内部构造来讲,钠离子电池与锂电池在正极材料方面存在较大差异。在制造、生产设备方面,钠离子电池与锂电池具有较高兼容性。

宁德时代为何要发展钠离子电池?
近些年随着,全球电池需求量的迅猛增长,导致锂资源供应出现了紧张态势。
据相关机构统计数据表明,从今年年初到7月中旬,碳酸锂价格已上涨66%,而氢氧化锂上涨96%。这迫使电池生产企业不得不加速出台相应解决方案。
从材料源头来看,钠元素地球上资源储量是锂的1180倍之多,不但资源丰沛且分布也非常广泛,如果被正式商业化应用,其生产成本将大大降低。具体到材料供应层面,钠离子电池的正极材料成本,只有锂离子电池正极材料成本的40%,除此以外,相比锂离子电池,钠离子电池还更安全,毕竟钠离子电池电化学性质更加稳定。这对C端用户和B端厂商来说都意义非凡。

相比钠离子电池的优点来说,其劣势也非常明显。对比锂离子电池,钠离子能量密度相对更低,当前钠离子电池电芯单体能量密度普遍值是120Wh/kg,比三元锂电池的240Wh/kg和磷酸铁锂电池180Wh/kg要低很多。
除此以外,钠离子电池充放次数(循环寿命)过少也是很致命的缺点,钠离子电池普遍循环次数最高约1500次,明显要低于磷酸铁锂电池的6000次和三元锂电池的3000次。最后一点就是,目前钠离子电池还基本停留在实验室研发阶段,产业链还不完善,无法大批量生产,所以其制造成本比锂电反而更高。
宁德方案
针对这些问题,宁德时代给出了自己的解决方案:将宁德钠离子电池与锂离子电池集成于同一系统使用,宁德方面称之为“AB电池解决方案”:具体解释为将钠离子电池和锂离子电池同时整合在同一套电池系统内,然后再按比例进行排列,构成混搭、串联、并联、集成,后续通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制,最终取钠之长(钠离子高功率低温优势)用锂离子电池补短(能量密度低),实现锂-钠电池系统协调适配。宁德宣称其下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg。宁德目前已开始进行钠离子电池的产业化布局,计划于2023年形成基本产业链。

看到这里,相信会有不少人已经为宁德时代的壮举拍手称道了。然而事情并没有想象的那么简单。
针对宁德方面提出AB电池解决方案,我们也找到国内电池研发领域的专家对其可行性进行了求证,专家给出的意见是理论可行,但需要具体调整相关工艺参数,至于怎么调,还需进一步摸索。这意味着在AB整合方案中,宁德方案还有很多问题有待进一步验证和探索。

其实还有一个至关重要的问题宁德并没有详细介绍——宁德钠离子电池的循环寿命
显然这是除了能量密度以外,这是最值得关注的问题,很明显宁德时代在有意回避这一现实问题,也许在技术理论层面宁德时代并没有做好相应的准备。也许他们真的没什么可准备。

发散式再思考
关于研发方向上,对宁德时代的战略布局,我还有些想法。由于现有液体锂离子电池发展已触及瓶颈,能量密度已接近物理极限。很多电池电气研发企业,已将研发方向逐渐转向固态电池和超级电容等新技术领域。显然,宁德专注于钠离子电池的研发,并不能为其创造独霸时代,引领潮流的新机会,而更像是把锅中饭盛空后再继续铲饭渣的行为。不可否认,从技术突破角度还尚存价值。但从市场角度来看,也许更有现实意义,不排除这是宁德时代是在为上一级产业链供应商释放商业信号:不要肆意抬高锂原料价格,小心我们换钠不带你玩了。最后再顺手抬一抬自家股价。

宁德时代7月29日股价走势;图片来源:东方财富网