在锂盐价格处于历史高位且不断上涨的背景下,新电池技术提供了发展机遇,新能源行业正在迅速推进钠电池的量产计划。由于碳酸锂价格居高不下,产业链加速了钠电池的部署。
随着中游和电池公司在钠电池业务上取得新进展,钠电池必将为电池行业带来新的增长。预计首批钠电池产能将于2023年上半年投产,中国摩托车电池制造商最快将于下半年推出使用钠电池的新产品。
钠电池在电动两轮车市场的优势
从政策因素来看,目前电动两轮车的装机电池路线以铅酸电池为主,占比超过75%。新国标推出后,规定电动自行车的重量(占电动两轮车的90%以上)不得超过55公斤。由于铅酸电池的实际能量密度仅为40Wh/kg,新国标的推出直接限制了安装铅酸电池的电动自行车的续航里程上限。
从能量密度来看,钠电池的能量密度为100~120Wh/kg,与锂电池120~140Wh/kg的能量密度接近。远高于40Wh/kg铅酸电池的能量密度,在新国标车辆质量的限制下,它可以具有更高的续航里程。
从循环寿命来看,钠电池的实测循环次数为1600~1800次,优于锂锰氧化物的1000次循环,与铅酸电池的800次相比具有更大的优势。这意味着在钠电池的循环寿命中,铅酸电池需要使用两组电池。
在充电速率方面,钠电池比其他三种电池具有明显的优势。钠电池只需0.5-1小时就可以从0%充电到90%,而锂电池需要4-5小时,铅酸电池需要6-7小时。
但在量产初期,钠电池的成本为0.7~0.75元/Wh,与铅酸电池0.3~0.32元/Wh的成本相比仍有一定差距。除了铅酸电池的回收价值外,在考虑循环次数后,钠电池只有在成本降至0.6元/Wh以下时才会逐渐取代铅酸电池。现阶段,钠电池将主要取代中国两轮车锂电池制造商的锂电池。
电动两轮车的未来市场
据统计,2021年我国电动两轮车保有量为3.5亿辆,且每年仍有小幅增长。预计到2025年将增长到4亿。2021年,电动两轮车在中国的销量为4860万辆,同比增长13.02%,主要是由于新的国家标准政策。随着各地过渡期的逐步结束,增长率有望恢复正常。预计2025年将实现6025万的销售额。
从细分需求的数据来看,每年70%的需求来自自然换车,约占三年前库存的10%。由于新国标政策的出台,近两年来,新国标对汽车更换的需求有所增加。
2019年,这一需求占销售额的4%,到2021年这一比例将增至10%。年销售额的另外两个驱动力来自外卖车需求和共享摩托车需求,2021年这两个需求分别占12%和8%。
钠电池在电动两轮车上的应用规模
新国标出台后,3C认证的难度和成本都有所增加,这提高了领先公司的市场份额。2021年,雅迪和Emma合计占据了50%以上的市场,前五名占据了70%以上的市场。钠电池在电动两轮车市场的应用规模和渗透率,主要取决于雅迪和Emma是否开始推广搭载钠离子电池的电动两轮车,以及钠电池产业化成本的降低速度。
根据下游情况,宁德时代、中科海纳、钠创等公司已经向顶级电动两轮车公司发送了样品,预计最早将于明年下半年推出钠电池电动两轮车产品。结合2022年钠电池报价,量产前期(2022-2024年)预计成本为0.68-.75RMB/Wh。
2028年是钠电池更重要的时间节点,因为钠电池刚刚经历了一个完整的产品生命周期,有望成为大规模应用的起点。根据研究团队的预测模型,在中性假设下,钠电池预计2025年在电动两轮车领域的装机容量将达到4.4GWh,2030年将达到26.8GWh。
结论
自从钠离子电池的新电池被曝光以来,它与锂电池相比的优缺点也广为人知。与锂电池相比,钠离子电池在能量密度上并不具有优势,这必然会导致钠离子电池的体积和重量更大。这对动力电池来说肯定不好,尤其是对电动汽车来说。现有的锂电池组已经占电动汽车重量的很大一部分。如果用钠离子电池代替,比例只会更大。
因此,一些专业人士之前曾预测,钠离子电池的未来在于储能应用,而储能应用不如电动汽车的动力电池。然而,在目前的两轮电动汽车市场上,钠离子电池虽然无法与锂电池相媲美,但与仍占据市场主导地位的铅酸电池相比,它们在能量密度方面仍具有明显优势。钠离子电池的成本比锂电池低,这使它们在更换铅酸电池时更有优势。