就在各國絞盡腦汁想要擺脫對中國鋰電池的依賴時,鈉離子電池悄然登場了。這個聽起來有些陌生的技術,正被外界視為打破中國電池壟斷的希望。
然而,據英國廣播公司6月2日報道,多名分析人士指出,就連這條被寄予厚望的脫鉤捷徑,中國很可能又要率先跑到前面去了。
當其他國家還在為擺脫鋰電池依賴而苦惱時,中國已經在鈉離子電池領域開始布局。
中國鈉電池的領先現狀
鈉電池在國外還停留在實驗室階段,在中國已經開始大規模商用了。
2023年,中國電動兩輪車銷量達到5500萬輛,這個數字是什么概念?同年中國電動汽車銷量才900多萬輛,兩輪車是四輪車的整整6倍。
像雅迪、愛瑪這些電動車巨頭,已經開始批量裝配鈉電池了。寧德時代這個鋰電池老大哥,也不甘示弱,直接宣布2025年要量產車用鈉電池。
要知道,寧德時代可是全球最大的動力電池制造商,市值一度超過萬億人民幣,它的一舉一動都會影響整個行業的走向。
說到這里你可能會問,鈉電池到底是個什么東西?簡單來說,它就是用鈉離子代替鋰離子來儲存電能。
鈉這東西到處都是,海水里、鹽湖里、地殼里,儲量是鋰的400多倍。打個比方,如果鋰是黃金,那鈉就是鐵礦石,便宜得很。
中國為什么能在鈉電池上領先?其實道理很簡單。中國有全球最大的電動兩輪車市場,有最完整的電池產業鏈,還有一群敢于嘗試新技術的企業。
當國外還在討論鈉電池理論上行不行的時候,中國企業已經開始琢磨怎么把它裝到車上去賣了。
鈉電池的優勢與局限
鈉電池真的有那么神奇嗎?其實它有自己的獨特優勢,但也有明顯的短板。
先說優勢。第一個就是便宜,真的便宜。現在鋰電池的成本大概在0.4-0.5元/Wh,而鈉電池規模化生產后,成本可以降到0.25元/Wh左右,幾乎便宜了一半。對于電動兩輪車來說,電池成本占整車成本的30-40%,這一下子就能省出好幾百塊錢。
第二個優勢是安全。鈉電池的熱穩定性比鋰電池好很多,不容易起火爆炸。前段時間網上流傳的電動車在電梯里起火的視頻,大部分都是鋰電池惹的禍。鈉電池在這方面就讓人放心多了,即使被釘子扎穿,也不會像鋰電池那樣瞬間燃燒。
第三個優勢是低溫性能好。北方的朋友都知道,冬天電動車掉電特別快,有時候充滿電出門,還沒到目的地就沒電了。鈉電池在零下20度的環境下,還能保持90%以上的容量,而鋰電池可能只剩60-70%。
但鈉電池也有致命弱點,就是能量密度低。什么意思?就是同樣重量的電池,鈉電池儲存的電量比鋰電池少。目前鈉電池的能量密度大概是100-150Wh/kg,而鋰電池已經能做到200-300Wh/kg了。
這就解釋了為什么鈉電池先在電動兩輪車上用起來。兩輪車對重量和體積的要求沒那么嚴格,多裝點電池也無所謂。
但對于電動汽車來說,每增加一公斤重量,都會影響續航里程和駕駛體驗。特斯拉的Model 3如果換成鈉電池,續航里程可能要打個七折,這誰能接受?
不過在儲能領域,鈉電池找到了另一片天地。儲能電站不需要到處跑,放在那里就行,重一點、大一點都沒關系。關鍵是要便宜、安全、壽命長,這恰好都是鈉電池的強項。
中國已經有好幾個大型儲能項目開始使用鈉電池了,比如山西的一個10MWh儲能電站,就是用的中科海鈉的鈉電池技術。
中國主導的原因
過去十年,中國在鋰電池產業上投入了上萬億資金,建立了從原材料到設備、從電芯到系統的完整產業鏈。這些積累下來的技術、設備和人才,大部分都可以直接用在鈉電池上。
舉個例子,生產鋰電池的涂布機、卷繞機、化成分容設備,稍微調整一下參數就能用來生產鈉電池。一家鋰電池工廠要轉產鈉電池,可能只需要更換10-20%的設備,其他的都能繼續用。
雖然鈉到處都有,但要把它變成電池級的材料,還需要很多配套的東西。
比如正極材料需要的錳、鐵、鈦,負極材料需要的硬碳,電解液需要的六氟磷酸鈉,中國都有完整的供應鏈。更重要的是,中國有全球最大的化工產業,這些原材料的提純、加工能力世界第一。
中國不僅是全球最大的電動兩輪車市場,還是增長最快的儲能市場。2023年中國新增儲能裝機容量達到48.7GWh,同比增長超過200%。這么大的市場,給了鈉電池充分的試錯和迭代機會。
政策支持也功不可沒。中國政府把新能源產業作為戰略性新興產業,給予了大量的補貼和政策傾斜。
雖然鈉電池還沒有專門的補貼政策,但它可以搭上新能源這趟快車。很多地方政府為了吸引鈉電池項目,給出了土地、稅收、資金等各種優惠條件。
最關鍵的是,中國企業敢于冒險、敢于創新。當國外企業還在評估風險、計算投資回報率的時候,中國企業已經開始建廠、投產了。寧德時代、比亞迪、中科海鈉、鈉創新能源等一批企業,都在鈉電池領域投入了大量資源。
繞開中國的嘗試失敗
看到中國在鈉電池領域的快速發展,其他國家自然坐不住了。美國、日本、歐洲都在加緊布局,試圖在這個新賽道上分一杯羹。但現實很殘酷,他們發現想要繞開中國幾乎不可能。
根據行業統計,到2033年,全球規劃的鈉電池產能將超過500GWh,其中中國占了90%以上。這意味著什么?意味著未來十年,全球90%的鈉電池都將是"中國制造"。
美國的情況最尷尬。美國能源部確實支持了幾個鈉電池研發項目,但主要還停留在實驗室階段。
Natron Energy這家美國鈉電池公司,號稱要在密歇根州建廠,但產能只有600MWh,還不到寧德時代一個車間的零頭。更諷刺的是,他們的生產設備大部分還得從中國進口。
日本的處境也好不到哪里去。日本企業在鋰電池時代曾經輝煌過,松下、索尼都是行業巨頭。但在鈉電池領域,日本企業明顯落后了。豐田、日產都在研究鈉電池技術,但主要還是作為技術儲備,離商業化還有很長的路要走。
歐洲倒是有幾家初創公司在做鈉電池,比如瑞典的Altris、英國的Faradion。但這些公司規模都很小,年產能加起來可能還不到1GWh。而且他們面臨一個很現實的問題:原材料從哪里來?設備從哪里買?最后發現,還是得找中國企業合作。
為什么其他國家很難追趕?原因有很多。
中國的制造成本本來就低,再加上規模效應,成本優勢更加明顯。同樣一條鈉電池生產線,在中國建可能需要1億人民幣,在美國建可能要3億美元。這還不算人工成本、能源成本的差異。
鈉電池雖然原理簡單,但要實現量產,需要幾十種原材料、上百種設備。中國有完整的供應鏈,什么都能在國內找到。其他國家要么沒有,要么價格貴得離譜。
過去十年,中國培養了大量的電池工程師和技術工人。這些人才大部分都集中在中國,其他國家想挖也挖不走多少。
越來越多的外國企業選擇來中國建廠或者尋求合作。比如美國的Natron Energy就在和中國企業談合作,法國的電池企業也在考慮在中國設立研發中心。他們發現,與其試圖繞開中國,不如加入中國的產業生態系統。
說到底,產業競爭拼的是綜合實力。從小小的電動兩輪車開始,中國正在悄悄改變全球能源格局。
鈉電池可能不會完全取代鋰電池,但它開辟了一條新的技術路線,給了我們更多的選擇。當其他國家還在猶豫觀望的時候,中國已經在這條賽道上跑出了很遠。
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