鈉電池進化

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“鈉離子電池的應用有望擴展到500公里續航的車型范圍，可以覆蓋65%左右的市場。”寧德時代研究院副院長黃起森近日在一個鈉電池論壇透露，寧德時代已經在研發第二代鈉離子電池——盡管寧德時代第一代鈉離子電池都還沒有摸到大規模商業化應用的邊界。

寧德時代研究院副院長黃起森

鈉電池的研發原本就與鋰電池同時起步，并不是橫空出世的黑科技。兩者工作原理和結構類似，均由正負極、隔膜和電解液組成，依靠鈉離子或鋰離子在電池正負極之間移動實現電能的存儲和輸出；由于鈉電池和鋰電池都可以重復充放電，也被統稱為“搖椅式電池”。

鈉電池工作原理 圖源：中科海鈉官網

區別在于，鈉電池能量密度低一些，鈉離子體積要比鋰離子大得多，正負極材料、隔膜和電解液都需進行適應性調整。

盡管部分技術指標遜于鋰電池，但鈉電池勝在原材料儲量豐富、分布均勻。鈉元素在地球地殼中的豐度為2.83%，鋰元素為0.0065%；此外，鈉電池低溫性能好，安全性能也優于鋰電池。理論上看，鈉電池相關材料成本在實現規模化生產后也會比鋰電池低。

“隨著上下游產業鏈逐漸成熟完善，一旦鈉電池具備了規模效應，其成本有望比磷酸鐵鋰電池低20%。”中國工程院院士、鈉電池研發企業中科海鈉創始人之一的陳立泉也多次指出鈉電池的成本優勢。

動力電池向來是“無鈷可以、無鎳也行，但鋰永遠在”，近年來，汽車與儲能行業的同時轉型，使得動力電池最重要的原材料“鋰”不斷承壓，鈉電池應運來到聚光燈下。

新能源汽車自2020年下半年超預期爆發以來，鋰電池原材料價格就一路暴漲。另一邊，在政策支持下，今年大型儲能項目激增，對上游原材料需求只增不減。

據東吳證券調研顯示，今年國內大型儲能招標已超40GWh，而這一數字在2021年還是10.1GWh；地緣政治因素引發的歐洲能源危機，導致化石能源價格大幅上升，同樣推高了儲能產品需求。

由于現階段儲能電池近八成采用的都是磷酸鐵鋰電池，換句話講，儲能和汽車產業鏈正在共同搶奪鋰資源。以電池級碳酸鋰為例，從去年年初至今價格已經漲了10倍，一度在59萬元/噸的高位徘徊，而同期鈉電池使用的正極材料碳酸鈉成本僅為3000元/噸。

為了平抑鋰需求，坐了30年冷板凳的鈉電池終于上場接棒。寧王的帶頭押注，進一步推高了鈉電池的熱度。

去年7月，寧德時代發布第一代鈉電池，并計劃于2023年量產且形成基本產業鏈的消息讓“鈉電池概念股”紛紛現身，看好動力電池新路線的電池廠商與“蹭熱度”的炒作者先后入局，一時間好不熱鬧。

真心入局還是“蹭熱度”？

在討論一場可能發生的電池大躍進前，需要先對鈉電池有更進一步的了解。和鋰電池一樣，鈉電池同樣根據正極材料選擇的不同而存在多種路線。

據業內人士介紹，正極材料對電池的電化學特性影響是多方面的。一是電芯能量密度，正極材料的理論能量密度就是電芯能量密度的上限；二是鈉電池的功率，也會受到正極材料的影響；三是對電池壽命的影響。

以正極材料劃分，主流的選擇包括能量密度較強的層狀氧化物，主打快充、低成本的普魯士藍(白)材料和循環壽命更長的聚陰離子材料。

中國在鈉電池基礎研究和產品推進方面處于國際領先地位 圖源：企查查

目前，寧德時代和星空鈉電采用的普魯士藍（白）化合物材料；中科海鈉則專注于層狀氧化物路線；使用聚陰離子材料為正極材料的公司相對較少，新晉鈉電池概念股傳藝科技便是其一。

但“另辟蹊徑”的傳藝科技，在二級市場卻有借勢炒作之嫌，頗受爭議。

據了解，傳藝科技主要業務為生產印制電路板等電子消費品周邊產品，甚至是全球四大頂級鍵盤制造商柔性線路板核心部件的主要供應商，今年6月22日才宣布跨界鈉電池業務，此后股價便一路上漲——當日11.97元的收盤價，隨著公司不斷釋出鈉電池業務進展而一路攀升至53.8元（12月5日）的歷史最高點。最近一周股價雖有回落，但累計漲幅仍達276%。

值得注意的是，今年7月傳藝科技在回復深交所關注函時曾表示，自家鈉電池還沒有量產，也沒有量產客戶及訂單。

業內也多次對其公告內容產生質疑。今年9月傳藝科技發布晚間公告稱，其孫公司傳藝鈉電將規劃建設“一期5萬噸/年、二期10萬噸六氟磷酸鈉生產線”，一期生產線投產日期定在了2023年3月。第二天，傳藝科技又迅速發布更正公告，將前述“六氟磷酸鈉產線”改為“鈉電池電解液項目”。

傳藝科技公告內容多次引發爭議

在一位業內人士看來“這個失誤太低級了”，任何電池行業的從業者都不應該對原材料生產如此沒有概念，他舉例稱，鋰電池電解液溶質六氟磷酸鋰最大的供應商多氟多，現在也在做六氟磷酸鈉，并且實現了六氟磷酸鈉的商業化量產，但一年產能最多也就千噸，六氟磷酸鋰的年產能也不會超過五萬噸，“難道鈉電池的規模會在明年3月前超過鋰電池嗎？”

今年10月27日，傳藝科技發公告稱其鈉電池中試線投產，電池單體能量密度達到150Wh/kg-160Wh/kg，循環次數不低于4000次。“中試線”是正式量產前的中等規模生產線，將實驗室產品通過中試線進行小規模生產，兼具改進觀察的作用；循環次數則是電池壽命重要指標，電池每完成一次充放電即為循環一次。

不過，傳藝科技所發布的鈉電池指標，均對標鈉電池研發第一梯隊寧德時代、中科海鈉的產品數據，為其真實性蒙上一層陰影。對比來看，中科海鈉作為目前全球首家GWh級鈉離子電池規模化生產企業，目前電池能量密度為145Wh/kg（瓦時/千克），循環壽命4500次。

盡管現階段鈉電池還沒有實現大規模商業化應用，但種種跡象表明，行業與資本市場的熱情已經被點燃。

寧德時代選擇自研，中科海鈉則綁定華陽股份、多氟多和鋰電池企業蔚藍鋰芯等，明年預計將擴產至3-5GWh；維科技術綁定鈉創新能源，預計2023年6月2GWh產線實現投產；立方新能源、眾鈉能源等也紛紛布局GWh電池或千噸級材料產能。

資本同樣抓緊時間布局鈉電池賽道，據企查查數據顯示，僅2022年以來，就有不少于9家鈉電池產業鏈企業獲得融資，比如今年7月初創公司佰思格獲得數千萬元A+輪融資，用于研發和建設鈉電池負極材料產線。

商業化節點遲遲未來

武漢大學化學與分子科學學院教授曹余良曾在2020年發表的論文中提出，鈉電池大規模應用的前提是提高能量密度，相應降低成本，“一旦鈉電池能量密度達到120Wh/kg時，關鍵轉折點就會出現”。

如今“轉折點”已至，是否意味著大規模商用的必然？事實上，鈉電池不僅在技術環節和上游原材料方面仍有需要解決的問題，下游需求的不明確更是阻礙其規模化的重要一環。

鈉電池最大的技術劣勢在于電池循環次數難以提升，能量密度無法與鋰電池相比，導致應用場景有限。

“三元鋰電池能量密度能達到300Wh/kg，磷酸鐵鋰電池能達到180Wh/kg左右，鈉電池能量密度的理論天花板也就200Wh/kg，現在只有寧德時代第一代鈉電池能量密度達到了160Wh/kg。”財通證券分析師佘煒超認為，從各項指標看，鈉電池僅能夠全方位超越鉛酸電池，未來可以在汽車啟停蓄電池、電動自行車和一些工業領域實現替代。

此外，多位業內人士表示，鈉電池僅僅理論上成本低，如果沒有一定規模，成本并沒有優勢，進而又會影響下游應用，2023年市場啟動的可能性不大。

另一個影響因素在于鋰電池原料價格的波動。鈉電池的研發、停滯和火爆均與鋰電池息息相關，如果碳酸鋰價格在2023年走低，鈉電池商業化進程可能就會受挫。

隨著新能源國補退出進入倒計時，下游終端需求預期轉淡，并開始向上傳導至原材料市場。據上海鋼聯，電池級碳酸鋰在59萬元/噸的高位盤踞8日之久后，在11月24日終于罕見降價。當天，電池級碳酸鋰跌2500元/噸至58.75萬元/噸。最新報價顯示，截至12月7日，電池級碳酸鋰中間價報56.65萬元/噸，據高點已降2.35萬元/噸。

在多重因素共同作用下，鈉電池錯峰上位的節點只能一拖再拖。

關鍵詞： 能量密度 傳藝科技 六氟磷酸