钠电池来了!锂电池危险吗?

7月29日,当代安培科技有限公司正式发布第一代钠离子电池。

据介绍,该电芯能量密度达到160Wh/kg,达到世界最高水平!

同时,该公司还宣布下一代钠离子电池的能量密度将超过200Wh/kg。

钠离子电池与磷酸铁锂电池相比,除了能量密度略低外,低温性能和快充性能优势明显。

自从1991索尼推出第一代商用锂电池以来,锂电池就占据了主流地位,在新能源时代获得了各路资本的持续关注。

a股市场上,锂电池板块不断上涨,以当代安培科技股份有限公司、赣锋锂业为代表的锂电池股频频创出历史新高。

如此火爆的行情直接导致锂电池板块估值过高。我们来看看几个头部企业的市盈率(TTM)。当代安培科技股份有限公司为189.18倍,比亚迪为191.12倍,赣锋锂业为181.40倍。

百倍市盈率已经成为锂电池股的标配,毫无疑问这样的股价早已透支多年。

如果此时有新产品替代,就会影响锂电池股的投资逻辑。

那么,这个威胁会是钠离子电池吗?

01,基本相同的工作原理。

学过化学的人都应该知道,钠和锂属于同一个主族,物理化学性质非常相似。

因此,用钠代替锂是可行的。

事实上,使用钠离子作为电池正极的技术路线早在20世纪70年代就已经提出。

然而,钠离子与锂离子相比,具有更高的电位和更大的体积,这意味着钠离子电池对结构稳定性和动态性能的要求更加严格。

简单来说,钠离子电池在能量密度和循环寿命上不如锂电池,这也是钠离子电池商业化缓慢的主要原因。

直到2010年后,钠离子电池的研究才进入快速发展期,中国的锂离子电池技术已经达到国际领先水平。

这一次,当代安培科技有限公司将锂离子电池的能量密度提高到65,438+0,60 Wh/kg,可以说是钠电池研究的重大突破。

目前锂离子电池的能量密度约为150-350Wh/kg,磷酸铁锂电池的能量密度较低,在150-210Wh/kg之间。

也就是说,钠离子电池的能量密度接近磷酸铁锂电池,循环寿命与磷酸铁锂电池相当,大大提高了钠离子电池替代锂离子电池的可行性。

从技术路线上看,钠离子电池和锂离子电池的工作原理是一样的,都是嵌入式和分离式电池。

钠离子电池充电时,Na+从正极脱嵌进入负极。放电时,Na+从负极回到正极,外电路电子从负极进入正极,将Na+还原为Na。

02.突出的成本优势。

既然技术路线基本相同,而且在能量密度上处于劣势,为什么还要大张旗鼓的研究钠电池呢?

钠电池自然有一些锂电池无法比拟的优势,其中低成本是最受关注的。

在锂电池的主要原材料成本构成中,正极材料即锂盐所占的比重最大。

世界锂资源稀缺,在地壳中的含量仅为0.0065%,且地域分布不均,主要分布在澳大利亚和南美洲。

中国锂资源储量仅占全球6%,开采成本高。目前电池生产用锂的对外依存度很高。

随着需求的不断增加,近年来锂资源价格大幅上涨,其中电池级碳酸锂已超过8.8万元/吨。

与锂资源相比,钠资源十分丰富,地壳丰度为2.64%,是锂资源的406倍。我们每天摄入的盐的主要成分是氯化钠。

钠离子电池的正极材料主要有钠过渡金属氧化物(如NaMnO2)、钠过渡金属磷酸盐(如Na3V2(PO4)3)、钠过渡金属硫酸盐(如Na2Fe2(SO4)3)。

有资料显示,钠离子电池(NaCuFeMnO/软碳体系)的正极材料成本仅为锂离子电池(磷酸亚铁锂/石墨体系)的40%左右。

此外,钠离子电池在负极材料、集流体、电解液等方面也有明显的成本优势。

比如集流体,钠电池的正负极可以用便宜的铜箔,锂电池的负极集流体就是贵的铜箔。

根据机构的估算数据,钠离子电池的材料成本将比锂离子电池低30%至40%。

03、多方面的亮眼表现

除了生产成本上的优势,钠离子电池还有其他优势。

动力电池发展的三大因素是续航、快充和安全。在续航上,钠离子电池的能量密度已经达到了160Wh/kg,接近磷酸铁锂电池,对于一些微型电动车来说完全够用。

据悉,“国民神车”五菱洪光MINI EV 120km续航车型的电池能量密度为100 Wh/kg,170km续航车型的电池能量密度为110Wh/kg。

快充方面,钠离子电池充电15分钟,电量可达80%,比锂电池还要差。

安全性方面,钠离子电池的内阻略高于锂离子电池,热稳定性已超过国家动力电池强标的安全要求,瞬时发热少,短路温升低。

此外,在循环寿命方面,当代安培科技有限公司发布的锂离子电池已经与磷酸铁锂电池相当,解决了钠电池的一大不足。

在汽车环境下,锂电池的低温性能较差,这也导致了电动车不受北方消费者欢迎,而钠离子电池在-20的低温下仍能有90%以上的放电保持率。

在系统集成效率上,钠离子电池也可以达到80%以上,更便于优化物理结构。

总的来说,当代Amperex科技有限公司第一代钠离子电池在能量密度上低于目前的三元锂电池和磷酸铁锂电池,在快速充电性能、低温性能、系统集成效率和电池成本上具有明显优势。

04.率先实现部分替代。

结合钠离子电池的优缺点,钠离子电池将主要用于密度要求不高的场景,如电动两轮车、低速四轮车、储能电站、家用储能产品等。

目前我国低速电动车以铅酸蓄电池为主,锂电池为辅。随着未来产业规模化,钠电池有望取代铅酸电池成为低速电动车的主流电池。

在储能领域,储能系统是新能源结构转型的关键环节,在电源侧弃电消纳、电网侧辅助调峰、用户侧调峰和分布式发电中发挥着重要作用。(关于储能的研究,可以参考上一篇:这条赛道火了!全屏20cm涨停)

钠电池与锂电池相比,材料成本优势明显,未来有望在增量储能市场部分替代锂电池。

储能的出路毋庸置疑,但目前行业内储能的手段并不尽如人意。而安全、长寿命、低成本、大规模的储能技术仍不如预期,单纯依靠锂离子电池无法满足快速扩张的储能市场。

国家发改委、能源局在《关于加快发展新能源储能的指导意见》中提到:“新能源储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备,对促进能源领域二氧化碳排放峰值的碳中和具有重大作用。要加快飞轮储能、钠离子电池等技术的大规模实验和示范。”

有机构预测,到2025年,A00级汽车、两轮车、储能对钠离子电池的需求将达到1.23 GWh,对应537亿元的市场空间。

当然,当代安培科技有限公司并没有就此止步。它还创造了AB电池组模型。

钠离子电池和锂离子电池同时集成在同一个电池系统中,两种电池按照一定的比例和排列进行搭配。

既弥补了目前钠离子电池能量密度的短板,又发挥了其高功率、低温性能的优势。这样的锂钠电池系统可以适应更多的应用场景。

05,相关企业受益。

如果钠离子电池能够得到广泛应用,产业链上中游企业将受益。

上游的主要受益领域是碳酸钠(纯碱),它对于钠离子电池就像碳酸锂对于锂离子电池一样。

主要上市公司有远兴能源、中烟化工、南风化工。

当代安培科技有限公司、华阳股份有限公司、欣旺达等。参与R&D及中游钠离子电池产品和材料的布局。

当代安培科技股份有限公司(300750):钠离子电池已发布,全球领先的动力电池企业。2065 438+07-2020,动力电池消费量连续四年全球第一。

远兴能源(000683):公司是国内最大的纯碱和小苏打企业,纯碱产能全国第四,小苏打产能全国第一。

(文章来自:分析投资)