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2022年7月11日,宁德时代表示正致力于推进钠离子电池在2023年实现产业化。同日,在A股大盘跳水的情况下,钒电池概念再度爆发,逆势走强。7月以来,钒电池概念股受到资金热捧,多次领涨A股市场。
市场传闻多家锂电头部企业的磷酸锰铁锂电池已在今年上半年通过电池中试环节,正在送样品给车企测试,并计划于下半年量产。多种多样的电池持续不断地出现,让投资者颇为困惑。不同化学方案的电池各自有什么优缺点,可能应用于什么场景?哪一种电池更有可能大规模应用?继三元和磷酸铁锂后,为何还要开发这么多其他化学电池?
为解答投资者的上述疑惑,妙投邀请到某锂电上市公司一线工程师,为投资者答疑解惑。
本文核心观点:
1、在钠硫电池、钒电池、钠电池、磷酸锰铁锂电池中,钠电池和磷酸锰铁锂电池的综合素质更高。
2、磷酸锰铁锂电池属于磷酸铁锂电池的升级版,具备更高的能量密度,可能会在新能源车和储能大规模使用。钠电池成本优势明显,有可能会在低端的新能源车上使用。
3、开发新化学方案电池的初衷在于降低中国新能源产业对锂的过度依赖,但部分新型电池被过度炒作。
不同的化学方案通常会带来不同的属性,不同的属性会导致应用场景也有差异。那么钠硫电池、钒电池、钠电池、磷酸锰铁锂电池各自有什么优缺点,可能应用于什么场景?
专家向妙投介绍称:钠硫电池以后基本没有未来了,300度以上的正常工作温度直接导致他不可能用在新能源车上,最近能源局发的意见征求稿也规定大中型电化学储能中禁止使用钠硫电池和三元锂,基本宣判了钠硫电池的死刑,在尚未开发出新的用途之前,钠硫电池恐怕只能在家庭储能上少量应用。
钒电池能量密度低、质量大,而且工作温度非常窄,所以很难应用在新能源汽车上。目前的成本比三元还高,所以在大幅度降本之前在经济属性上也不会应用于新能源汽车。
但是钒电池优点在于寿命长,这个性质导致他适合作为储能电池使用,目前钒电池面临着工作温度和成本的限制,工作温度限制了一部分应用场景,辅助温控措施会增加成本。钒电池的降本主要看钒,钒的供给量能快速增加的话降本会很快,但这个事情不好说,这不是新能源产业能决定的。
钠电池的化学特性是能量密度较低,勉强能摸到磷酸铁锂的水平,寿命也比较低,远远低于主流锂电池,这就导致其不可能应用于储能项目,只可能用于新能源汽车。但钠电池在成本上的优势很明显,钠元素在地球上的储量非常大,制备和生产环节的工艺也不复杂,金属钠的价格也就是碳酸锂的零头。
而且钠电池对正负极、隔膜材料的要求不多,不要求使用昂贵稀有材料,也有助于降本。钠电池的工作温度比较宽,基本能满足地球上所有的环境温度在生产环节。钠电池可以做到基本通用目前的锂电池生产线,前期的资本投入很少很少。
磷酸锰铁锂电池可以理解成磷酸铁锂的改进版,这种电池继承了磷酸铁锂的种种属性和优点,还通过加入价格相对低廉的锰改善了能量密度,在成本上却不会增加太多。如果没有意外的话,磷酸锰铁锂电池会继承磷酸铁锂电池的市场地位,在储能和新能源汽车领域都有很大的市场。
哪一种电池更有可能大规模应用?
专家认为:钠硫电池基本不可能大规模应用了,大中型储能和新能源汽车两大应用场景已经锁死了它的想象空间,家庭储能是它仅存的应用场景,但对工作温度的要求过高,家庭储能用户有更好的选择。
阻碍钒电池大规模应用的限制因素有两点,成本和工作温度。工作温度其实是最容易解决的方面,家庭储能可以很容易满足其对温度的要求,集中式储能需要花费更高的成本,但是钒电池需要频繁运维,且钒化合物有剧毒,并不适合在家庭储能使用。
主要看的话钒电池未来有可能在集中式储能大规模应用,但这一定是在钒电池大幅度降本后才能实现的,若钒电池不能大幅度降本,其未来的市场不会很乐观。
钠电池电池以后应该会应用于低端新能源车上,其低成本能满足车企对成本的把控,低能量密度的缺陷在低端车上也不算是大问题,可以和三元、磷酸铁锂形成高低搭配。就看寿命问题能否解决以及钠电池新能源车能否被消费者接受。
磷酸锰铁锂电池应该是这里面前景最好的,储能可以大规模使用,新能源车的也可以,而且尚未发现非常致命的缺陷,以后应该会大规模应用。
继三元锂电池和磷酸铁锂电池后,为何还要开发这么多其他化学电池?
专家认为:这些所谓的新电池都不是最近研发,很早之前这些化学方案就都被开发出来了,只不过都存在各种各样的问题,所以一直没有大规模使用,三元高镍和磷酸铁锂是各种化学方案中的佼佼者,成本和特性都符合主流应用场景,才脱颖而出。
至于为什么最近这些所谓的新电池方案开始有热度,主要原因还是锂短缺的问题,以后新能源车的覆盖面一定会更大,储能设施的建设速度也会越来越快,锂不够用的问题越来越显著,而且锂不是一个自主可控的资源,我国依赖进口。
新能源行业需要一种替代方案,防止新能源行业被锂卡脖子。这也给了其他不是那么优秀的电池一个机会,所以开始有资金和企业开始布局,但是这些所谓的新电池都还处于一个探索和论证的环节,还需要看各自后续的发展状况。
再就是三元电池和钠硫电池被禁用于大中型储能设施,一些企业借这个机会炒作自己的新化学方案电池可以替代锂电池在储能的市场,这部分人利用了普通投资者对锂电池概念不熟悉,误以为禁用三元电池就是禁用锂电池,借机炒作。