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多元技术路线助推行业发展宁德时代发布第一代钠离子电池亭

原标题:多元技术路线助推行业发展 宁德时代发布第一代钠离子电池

作为宁德时代创新技术产业化的又一里程碑式成果,钠离子电池真的来了。7月29日,宁德时代新能源科技股份有限公司成功举行了首场线上发布会,宁德时代正式发布第一代钠离子电池,同时,创新的锂钠混搭电池包也在发布会上首次亮相。

曾毓群博士 宁德时代创始人兼董事长

在发布会上,宁德时代董事长曾毓群仅用寥寥数语,便清晰地向外界勾勒出了钠离子电池的应用前景。

“‘碳中和’推动了新能源产业的蓬勃发展。新的应用场景不断出现,给了不同技术施展的舞台。钠离子电池在低温性能、快充以及环境的适应性等方面拥有独特的优势,与锂离子电池相互兼容互补,所以多元化的技术路线也是我们这个产业长期稳定发展的重要保障。”曾毓群说。

作为锂离子电池的龙头企业,宁德时代在锂电池最为火热的当下,没有继续安稳躺在现有的技术路线上按部就班,而是选择勇敢地打破既有产品边界,开拓新的技术路线。

从这种“破”与“立”中,外界不难窥见宁德时代的战略魄力。结合曾毓群的发言以及宁德时代的企业战略,外界更能看到,宁德时代这一布局是建立在对行业发展和时代潮流的深刻分析与准确评估之下的前瞻之举,是为了行业健康稳定发展的战略性落子。

中信证券研报认为,宁德时代率先发布第一代钠离子电池,能量密度等性能、AB结构创新等超出市场预期,彰显宁德时代极强的创新能力,引领产业发展。考虑到宁德时代业务高成长性,给予宁德时代2023年65倍PE估值,对应市值17550亿元,目标价754元/股。

“全球汽车电动化趋势确定,高端动力电池持续紧缺,同时全球储能市场临近爆发,宁德时代作为全球大型电池龙头,充分享受行业爆发成长。能源变革带来的市场空间巨大,宁德时代成长确定性高,具备长期配置价值。”中信证券研报称。

强大创新能力 支撑技术突破

据了解,产业界对钠离子(电池)的研究最早可以追溯到19世纪。虽然起步时间很早,但钠离子电池却至今未能实现真正的商业化应用。

其中的瓶颈在于,钠离子电池有着与锂离子电池相似的工作原理,主要通过钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移,但相较锂离子,钠离子体积较大,在材料结构稳定性和动力学性能方面要求更严苛。

曾毓群博士 宁德时代创始人兼董事长

作为行业龙头,宁德时代面对钠离子电池的商业难题,祭出了大杀招——构建高通量材料集成计算平台,在原子级别对材料进行模拟计算和设计仿真,凭借对原理的深刻理解,借助先进的算法和强大的算力,寻找各种材料基因的结合点,开发出更适合钠离子电池的各类材料,推动其进入产业化的快速通道。

通过电池化学体系的创新,宁德时代攻克了钠离子电池商用的技术瓶颈。在正极材料方面,宁德时代采用了克容量较高的普鲁士白材料,创新性地对材料体相结构进行电荷重排,解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减这一核心难题;在负极材料方面,宁德时代开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料,其具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性。

宁www.deyicong.cn德时代之所以能突破这一技术瓶颈,并非偶然,相关能力早已根植于企业基因之中。曾毓群表示,有人认为电池的化学体系已很难创新,只能在物理结构上做些改进,“但我们认为,电化学的世界,就像能量魔方,未知远远大于已知,我们乐此不疲地探索着其中的奥秘。”

第一代钠离子电池性能优势

据了解,宁德时代研发的第一代钠离子电池具备高能量密度、高倍率充电、优异的热稳定性、良好的低温性能与高集成效率等优势。其电芯单体能量密度高达160Wh/kg;常温下充电15分钟,电量可达80%以上;在-20C低温环境中,也拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上;热稳定性远超国家强标的安全要求。

“宁德时代还在持续不断的创新中,下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg。”宁德时代研究院副院长黄起森表示。

多元路线并进 应用场景广泛

宁德时代相关人士表示,钠离子电池与锂离子电池各有不同的适用场景,二者之间并非互相替代的关系,而是共存互补的关系,“就像飞机不会替代火车,两者各有优势之处。”

北方工业大学汽车产业创新研究中心研究员张翔认为,钠离子电池在储能、电动两轮车等领域拥有最佳的应用前景。

近日,国家发改委、国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》(以下简称《指导意见》)。《指导意见》提出,坚持储能技术多元化,加快钠离子电池等技术开展规模化试验示范。

国内已有钠离子电池储能产品投入实际运营。今年6月底,全球首套1MWh钠离子电池储能系统于在山西太原正式投入运营,该系统利用成本低廉的无烟煤作为前驱体制备钠离子电池负极材料,具有成本低、安全性能高等特点。

宁德时代第一代钠离子电池

在电动车领域,爱玛科技7月13日在投资者互动平台表示,目前公司应用钠离子电池的爱玛电动车正在推进中。一旦使用钠离子电池,电动车在寒冷的冬天也能保持良好的续航表现以及充电能力。

值得注意的是,钠离子电池不仅适用于储能和两轮电动汽车,在各种交通电动化场景乃至通信行业(如5G基站)等众多领域都具备良好应用前景。

为了进一步拓宽钠离子电池的应用场景,宁德时代此次还创新性地提出了钠离子电池与锂离子电池混搭的解决方案。这使得钠离子电池在电动汽车领域的应用更具想象空间。

AB电池

黄起森称,宁德时代通过开发AB电池系统解决方案,将钠离子电池与锂离子电池两种电池按一定比例进行混搭,集成到同一个电池系统里,通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制。AB电池系统解决方案既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也发挥出了它高功率、低温性能好的优势。

实际上,钠离子电池的产业成熟速度可能比很多人想象的还要快。黄起森表示,钠离子电池可以实现与锂离子电池生产设备、工艺的完美兼容,产线可进行快速切换,完成产能快速布局。

“目前,宁德时代已启动钠离子电池产业化布局,开始围绕钠离子电池与车企和储能客户进行商业化合作,2023年将形成基本产业链。”宁德时代相关人士表示。

光大证券研报预计,2025年国内钠离子电池潜在应用场景的需求量为123GWh,对应537亿元左右的市场空间。

化解供需矛盾 产业成熟可期

钠离子电池推出的一大时代背景是,在“碳中和”目标指引下,电池行业需求井喷,其中锂离子成为战略性的重要资源。不过,锂矿资源稀缺、分布不均,以及价格波动大,正影响行业健康发展,行业需要更多元化的技术来化解风险。

彭博财经的数据显示,2020年动力电池和储能电池的市场规模已达174GWh,预测未来10年的复合增长率将超过30%;2030年交通和储能对锂离子电池的需求将激增至5.9Twh,给供应链带来压力。

与需求激增相对于的是,锂资源的总量分布极为有限,地壳丰度仅为0.006%。同时锂矿的空间分布不均匀,主要分布在澳洲、南美地区。而我国锂矿储量仅占全球6%,且开采成本也较高,80%的锂资源依靠进口。

在供需矛盾下,锂资源的价格持续上涨。根据wind数据,与2021年1月1日价格相比,2021年7月20日碳酸锂价格上涨66%,氢氧化锂价格上涨96%。三元材料锂电池含有钴和镍,成本更高。

张翔认为,宁德时代此时推出钠离子电池产品,将从战略层面为行业打通新出路。钠离子电池的应用有助于降低能源安全风险,避免国内电池行业陷入锂资源“卡脖子”的状况。

作为钠离子电池的核心元素,钠资源储量非常丰富。数据显示,钠资源的地壳丰度为2.64%,是锂资源的440倍,且钠资源分布广泛、提炼简单。另外,钠电池不含有贵金属,极片也可以使用更便宜的铝代替铜。

光大证券研报显示,按照等容量软包电池成本分析,钠离子电池BOM理论成本比锂离子电池低30%。钠离子电池大规模商用后,会具有较大的成本优势,可以有效降低电池的成本。

曾毓群也指出,“碳中和”催生了万亿瓦时级的电池需求,推动了新能源产业蓬勃发展,新的应用场景不断产生,给了不同技术施展的舞台。多元化的技术路线,将助力产业长期稳定发展。

“推出钠离子电池是头部企业为保障行业稳定发展的一次战略性布局,其意义可比芯片领域的华为海思‘备胎’计划、国产光刻机。”有业内人士指出,钠离子电池一方面能与锂电池协同满足“碳中和”目标下日益多层次、多类型的市场需求,另一方面可化解锂资源供应“卡脖子”所给行业发展带来的巨大风险。