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新能源车培育新动力 混搭电池包加速"超车"

2022-12-1215:58:31来源:上海证券报

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12月9日,科达利宣布与宁德时代签署钠离子电池战略合作协议。宁德时代研究院副院长黄起森日前透露,公司正通过首创的AB电池技术,实现钠锂混搭,提高能量密度,新型钠离子电池有望应用在500公里续航新能源车型上。上海证券报记者调研获悉,钠锂混搭电池包新技术正凭借其成本等优势,成为中国新能源车产业链发展的新动力。

钠离子新产业链正在形成

科达利公告,公司与宁德时代将加强在钠离子电池等新技术在全球范围内的战略合作;加快落实海外合作建设电芯结构件生产基地,实现双方全球化配套合作。在同等条件下,宁德时代优先选择科达利作为电芯机械件供应商,份额不低于40%,科达利则优先保证宁德时代的产品需求。“从资源角度看,钠的储量是锂的400多倍。中国的钠资源储量更是占到全球储量的22%。”黄起森说,动力电池市场需求越来越高,根据BNEF数据,乘用车电动化率在2030年将达到62%。根据高工锂电预测,2030年储能需求将超过1TWh。黄起森表示,目前短期供需矛盾叠加一些人为炒作,碳酸锂等原材料出现了价格暴涨,对产业链带来困扰。在此背景下,唯有技术创新才是缓解资源压力的有效途径,钠离子电池在这方面有着重要战略意义。在黄起森看来,钠离子电池的开发应用,能缓解由于锂资源依赖进口、锂电原材料价格波动,而引发的新能源产业发展受限问题,有效维护供应链安全。值得注意的是,钠电材料用到的铜、铁、锰等元素地壳丰度也较高,可以大幅降低钴等贵金属的使用。另外,钠电负极材料硬碳的来源广泛,不需要高温实现碳化,相对于锂电池使用的石墨化材料,能耗和成本更低,更加环保。中信证券最新研报认为,钠离子电池产业正在整体发力,产业化进程不断推进,预计2023年钠离子产业链将基本形成。黄起森介绍,在乘用车应用方面,钠离子电池可以满足续航400公里以下的车型需求,采用宁德时代首创的AB电池技术,锂钠混搭优势互补,将进一步提高电池系统能量密度,让钠离子电池的应用有望扩展到500公里续航的车型范围。“它会面向65%左右的市场,应用前景广阔。”中汽协12月9日发布的数据显示,在国内动力电池公司装车量方面,宁德时代占据市场“半壁江山”。11月,宁德时代装车量为17.35gWh,行业占比达50.64%。汽车行业分析师对记者表示,宁德时代为特斯拉、上汽集团、长安汽车、吉利汽车等中外主流新能源车企供货,其近期表示发力锂钠混搭电池包技术路线值得关注,有望带动整个产业链的变革。

混搭电池电芯取长补短

“技术不能说是颠覆,但可以说是创新、进步。”罗兰贝格合伙人时帅对记者说,混搭电池包,即在一辆车的电池包中布置两种不同的电芯。其搭配可以是三元锂+磷酸铁锂,也可以是锂电池+钠电池,或者其他组合。黄起森介绍,宁德时代的AB电池解决方案是将钠离子电池与锂离子电池同时集成到同一个电池系统里,将两种电池按一定的比例和排列进行混搭、串联、并联集成,通过BMS(新能源汽车电池管理系统)的精准算法进行不同电池体系的均衡控制。针对一辆新能源车电池管理系统如何同时控制两种电池,吉利汽车在2022年年中公布了混搭电池专利设计:先获取多个电池包和电动车的工况参数,再根据参数确定混搭电池包的目标工作模式,并按照目标工作模式控制多个电池包中相应类型的电池包进行相应的充放电工作。汽车行业分析师表示,混搭,即为了突破单一材料的局限。两种电芯的混搭在降成本的同时,能够实现不同电池种类的优势互补。例如,蔚来75kWh电池包采用的是由宁德时代提供的三元锂和磷酸铁锂混搭电池包,大部分电芯为磷酸铁锂电芯,少量三元电芯分布在四角。这样的组合一方面能够降低成本,其售价比100kWh的三元锂电池包低5.8万元。另一方面,它能够较纯磷酸铁锂电池进一步提升能量密度、低温性能及剩余电量估算精度。对于钠锂混搭电池包的发展前景,中国工程院院士陈立泉日前在钠离子电池产业链与标准发展论坛上预测,钠离子电池的成本有望比磷酸铁锂电池低20%以上。随着镍供应短缺缓解,三元锂电池与磷酸铁锂电池的价格差距有可能缩小;但随着钠离子电池技术的成熟,其相比锂电池的成本优势可能逐渐扩大,钠锂混搭的降成本意义将逐渐显现。“除了降成本,从钠、锂的性能互补角度来讲,混搭电池既可弥补钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也可发挥出它高功率、低温性能的优势。”不过,电池材料成本减少的同时,整车企业将面临一项新的成本,即开发双电池管理系统的成本。一位新能源行业一级市场投资人对记者直言:“钠离子电池和锂离子电池的热性能、电性能不一样,一辆车上放两种电池,只有一个充电口,适配的小三电、输出的电机是一个。这个方案很复杂,很可能出现供应商无法匹配到能让两种电池都工作好的电器元器件。”

混搭技术还要整车企业助力

12月7日,七彩化学公告,公司拟和悦达汽车基金、吴中金控基金共同投资“苏州悦钠新能源科技有限公司”,公司计划在2023年上半年实现钠离子电芯首期0.5GWh生产线投产。有汽车行业分析师表示,悦达汽车等新力量的加入有望助力产业链的发展。据记者梳理,目前钠离子电池企业公布的主要应用方向为储能、两轮车、低续航四轮车(如A0级),以及矿井、港口车等特殊场景的车辆,推动钠离子电池装上中续航四轮车的动力电池公司,主要还是宁德时代。“中小规模的厂,可能会先选择在两轮车上用钠电池。但宁德时代想选择难度更高的、市场规模更大的市场。”一位钠离子电池材料上市公司高管对记者表示,如果目标是两轮车,宁德时代相关电池技术早就可以推出,宁德时代的目标是直接将钠离子电池装上四轮车。蔚来是全球首家采用三元铁锂技术量产的车企。黄河科技学院客座教授张翔表示,蔚来的车型售价较贵,利润空间较高,因此做复杂的“混搭”系统具备可行性。但对于主要生产低价车型的车企而言,增加的系统成本就更要协调消化。“混搭”系统在电池容量较大时更具备优势。所以,钠锂混搭电池技术未来要整车企业更多认可和支持。

责任编辑:王冬琪(EN095)

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