作者 | 劉冬雪
編輯 | 孫春芳
整個2022年，對于動力電池廠商和整車廠最刺激的事情莫過于鋰價的飆漲。雖然數年間鋰原料的價格一直處在波動的狀態，但從沒有像今年這么瘋狂過。
(資料圖)
從3月份開始，電池級碳酸鋰的價格就沒下過40萬元/噸，下半年更是一度突破60萬元/噸，兩年間價格暴漲10倍不止。鋰因此還得了個“白色石油”的稱號，顧名思義，控制石油能讓你富得流油，控制鋰礦，也能讓你富甲一方。
這時候，與鋰電池研究幾乎同期起步的鈉電池在被忽視了30多年后，因為原料儲存豐富、價格“白菜”的核心優勢，走到了聚光燈下。
一時間，鈉電池將取代鋰電池的聲音此起彼伏，從上游的礦場到中游的動力電池廠商，都爭先恐后布局鈉電池產業，鈉電池的相關消息也成了資本市場的財富密碼。
規模化的前夜
實際上，早在1870年，法國作家儒勒·凡爾納在其所著的科幻小說《海底兩萬里》中就提出過鈉電池的概念。
100年后，法國的Armand提出了“搖椅式電池”的概念，開啟對鈉離子電池的研究。接著，鈉電池電極材料和電解液被發現。2017年，國內第一家專注于鈉離子電池研發和生產的公司中科海鈉成立，也標志著國內鈉電池的研究進入了新階段。
鈉和鋰同為活潑金屬，化學性質相似，鈉電池和鋰電池的工作原理及結構也相似，均由正負極、隔膜、電解液和集流體構成，依靠鈉離子或鋰離子在電極間的移動來實現充放電的過程，也就是所謂的“搖椅式電池”。
不同的是，鈉離子原子半徑較鋰離子大至少35%以上，其較難在材料中嵌入脫出，在材料結構穩定性和動力學性能方面要求更嚴苛，這也就導致了鈉電池的能力密度更低、研發難度更大，為此鈉電池也坐了30多年的冷板凳。
而如今，鈉電池被推到臺前，很大程度上是鋰電池原料漲價漲得太兇。
鈉電池相較鋰電池最大的優勢就是便宜。首先體現在資源儲量上，地球上的鈉資源儲量非常豐富，鈉資源地殼含量占2.75%，而鋰資源僅占0.0065%。且鈉資源分布均衡，不受資源和地域限制，中國的鈉資源儲量占據全球儲量的22%，不依賴進口，避免了“卡脖子”的問題。
2年前，1噸碳酸鋰現貨只需4萬出頭，今年價格足足翻了10倍不止，價格飆升至50萬元/噸以上。相比之下，碳酸鈉的價格不過0.3萬元/噸。
圖/視覺中國
同時，鈉電池正極材料所用的銅、鐵、錳等金屬材料比鋰電池中的鎳和鈷更便宜；集流體也可以用比銅箔更便宜的鋁箔代替。
“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。
此外，從安全性角度講，鋰電池電流密度越大枝晶鋰生長越快，容易刺穿電池內部結構，造成短路自燃。而鈉離子產生枝晶的概率很低，自燃的概率也很低。且鈉電池適應溫域更廣，寧德時代的一代鈉電池在-20℃的低溫環境中也可以擁有90%以上的放電保持率，而鋰離子電池在相同環境下放電保持率只有70%左右。
不過，鈉電池的短板也很明顯。理論上，鈉離子電池能量密度上限是200Wh/kg，而鋰電池能量密度為150-350Wh/kg。
以寧德時代電池第一代鈉離子電池為例，其能量密度為160Wh/kg，而磷酸鐵鋰電池能量密度超180Wh/kg、三元鋰電池能量密度接近300Wh/kg。
在循環壽命上，磷酸鐵鋰能夠達到3000-10000次，鈉離子電池的循環壽命則為1000-4000次。
在眾鈉能源常務副總裴滿看來，鈉電池的綜合性能是介于鉛酸電池和鋰電池之間的，更多的是向鋰電池靠近，但現階段鈉電池的綜合性能還是跟磷酸鐵鋰電池有差距。
也有業內人士指出，鈉電池的發展不應該被高能量綁架，對于成本敏感、安全性要求高的產品，鈉電池有著很廣闊的應用市場，比如A00級電動車、兩輪電動車和儲能領域。
但現階段，鈉電池制造成本約為1元/Wh，與三元鋰電池相當，成本的絕對優勢尚不明顯。
技術的不確定性
鈉電池技術路線有很多，目前沉淀下來正極主流的技術路線有三個，分別是層狀氧化物、普魯士材料和聚陰離子。
這三種技術路線各有優劣。層狀氧化物電池結構和三元鋰電類似，正極晶格結構是層狀的，優點是能量密度可以做高，但相比聚陰離子循環壽命會略差一些。聚陰離子正極結構和磷酸鐵鋰類似，是橄欖石狀晶體結構，可以做到結構很穩定，有助于做高循環壽命，不過成品電池能量密度低、體積大。普魯士材料，優勢是原料成本低，可循環壽命做不上去。
而鈉電池負極材料有硬碳、軟碳兩條路線，目前以硬碳為主流。
上述的技術路線，都有各自的擁躉。寧德時代選擇了層狀氧化物和普魯士藍兩條技術路線。比如2021年7月末，寧德時代發布的其第一代鈉電池，正極材料采用的就是普魯士藍材料，負極材料采用的是硬碳材料。
不過發布一年多，寧德時代的鈉電池卻遲遲沒有量產。據真鋰研究創始人墨柯了解，其之所以推遲量產，是因為鈉電池生產出來后存在一定的吸水性，影響了電池的使用壽命。
就在近期，寧德時代透露，目前公司鈉電池產業化進展順利，明年將會正式量產。而公司下一代鈉電池的能量密度目標是200Wh/kg，能夠滿足續航400公里以下的純電車需求，如果能采用鋰鈉電混搭的AB方案，有望將能力邊界拓展至500公里，可覆蓋65%的新能源車市場。
據一位接近寧德時代人士透露，明年寧德時代或在一些A00車型和商用車上實現鈉離子電池的試裝和試產。
中科海鈉選擇的是層狀氧化物路線。中科海鈉的核心團隊由中國工程院院士陳立泉、中國科學院物理研究所胡勇勝研究員牽頭成立。據公司官網顯示，公司目前的鈉離子電池能量密度為145 Wh/kg，循環壽命為4500次。中科海鈉計劃將鈉離子電池的能量密度進一步提升至180-200 Wh/kg，同時將循環壽命提高到8000-10000次。
11月29日，中科海鈉(阜陽)全球首條GWh級鈉離子電池生產線產品下線，中科海鈉總經理李樹軍稱，阜陽產線計劃在明年擴產至3-5 GWh，并有望實現100MW級鈉離子電池儲能系統推廣應用。
據了解，目前中科海鈉的鈉離子電池已應用于電動自行車、電動汽車以及儲能電站等領域。
圖/視覺中國
在鈉電池領域，國內也基本形成了完整的產業鏈。正極材料方面有容百科技、振華新材和美聯新材等；負極材料有貝特瑞、杉杉股份等；電解液有多氟多、天賜材料等；集流體有鼎盛新材、明泰鋁業和寶明科技等……
其實也可以看出，限制鈉電池產業化一個很重要的原因是技術路線上太分散了，沒有形成共識。“當大家選擇不一樣的時候，最終還要交由市場選擇，這里面就有一些不確定性。材料廠商往往會選擇某個電池廠商合作形成配套生產，一開始并不會制定龐大的生產計劃，前期肯定還是嘗試的過程。”墨柯說。
另外，鈉電池的裝機量還處于起步階段，這里還涉及產業鏈成熟度的問題。目前，鈉電池的負極材料硬碳，其產業成熟度在國內來說還不是很完善，多數依賴進口，原料價格比較高，市場上價格大概每噸20萬元左右，這種原材料在國內實現產業化落地還需要一段時間。
資本聞風先動
鈉電池在技術和商業化方面還有很長的路要走，但資本的熱情卻按捺不住了，以至于不論是誰，只要跟鈉電池沾邊，資本就可以給他送上天。
6月22日，一家名為“傳藝科技”的A股上市公司，一張公告直接換來了6個漲停。深交所都直呼看不懂，趕緊發去了關注函。
傳藝科技讓資本市場躁動，就靠一個信息：公司將設立孫公司——“江蘇傳藝鈉電科技有限公司”（以下簡稱“傳藝鈉電”），從名字也能看出來，這是一家做鈉電池和相關原材料的公司。
熟悉動力電池的人或許對傳藝科技這幾個字很陌生，這很正常，因為傳藝科技原本做的就是跟動力電池八竿子打不著的生意。
據了解，傳藝科技主要業務是生產鍵盤和鼠標，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。按照其2022年中期報顯示，公司的電腦鍵盤等輸入設備及配件、筆記本觸控板及按鍵和消費電子產品所用柔性印刷線路板三項業務合計就占了營收的98.33%。
鈉電池的效果真是立竿見影，傳藝科技隔三差五放出點消息，公司股價每輪都跟著瘋漲。6月底宣布進軍鈉電池，10月底宣布進入中試階段，先不管4個月是怎么完成材料研發、驗證和小規模試生產環節的，反正公司股價是漲了3倍，市值漲了90億元。
實際上，7月份傳藝科技就在回復深交所關注函時表示過，公司鈉電池還是無量產、無客戶、無訂單的“三無”狀態。不過這并不影響公司對鈉電池設計宏偉版圖。
圖/雪球
9月7日，傳藝科技發布公告稱，其孫公司傳藝鈉電擬規劃建設一期5萬噸/年、二期10萬噸六氟磷酸鈉生產線。一期計劃于2022年11月份開工建設，2023年3月份投產，投產后半年內，實際產能應達到規劃產能的50%；投產后第一年后，實際產能應達到規劃產能的90%以上。
次日，傳藝科技發布更正公告，稱工作人員疏忽，前一日披露的內容有誤，將前述“六氟磷酸鈉產線”改為“鈉電池電解液項目”。在一位業內人士看來，如此低級的失誤實屬不該發生在電池行業的從業者的身上。
而關于傳藝鈉電的產能規劃，也讓墨柯感到震驚。以鋰離子電池為參考，1噸六氟磷酸鋰大概可以生產8噸左右的電解液，1KWh電池需要1kg的電解液，算下來，5萬噸的六氟磷酸鋰可以供400GWh的電池使用。“5萬噸的六氟磷酸鈉產能可以滿足數百GWh的鈉電池需要，這有點太超前了。”墨柯說。
而根據中汽協發布的數據顯示，今年1-11月，我國動力電池累計裝車量是258.5GWh；中關村儲能產業技術聯盟數據顯示，2021年我國累計儲能裝機量為46.1GW。也就是說，傳藝鈉電一年的產能基本夠全國動力電池和儲能用了。
再說回傳藝鈉電的研發歷程，4個月就進入到中試線投產階段。相較之下，行業內公認鈉電池起步較早的中科海鈉團隊，從技術研發走到試生產可是花了6年多。
此外，傳藝鈉電的電池能量密度和循環次數分別對標寧德時代和中科海鈉，這也加重了業內對其“炒作”的質疑。
眼看著散戶現在沖得起勁，但客戶最終看的還是產能和產品，是借機炒作還是真材實料，市場總會給出最終答案。
