碳酸鋰直線回落 資源視野下鈉電池前景何在?

2022年底以來，電池級碳酸鋰價格一路回落，已經(jīng)接近35萬元/噸，鈉電池似乎落入尷尬境地。

一方面，鈉電池量產(chǎn)腳步加速，甚至實(shí)現(xiàn)了首次裝車；另一方面，市面上又充斥著另一種聲音，甚至開始質(zhì)疑鈉電池投入的盈利性。

從理論上來講，鈉離子電池的能量密度、使用壽命和磷酸鐵鋰電池比較接近，成本上又比磷酸鐵鋰電池要低得多，具有廣闊的市場前景。

然而事實(shí)上，鋰電池不僅在過去的十幾年間成為動力電池首選，也同樣成為新型儲能領(lǐng)域大規(guī)模運(yùn)用的首選電池類型。

這個原因要追溯至上世紀(jì)七十年代，鋰電池與鈉電池差不多同時問世。但鋰電池隨著正、負(fù)極材料加速迭代，能量密度大的優(yōu)勢被快速放大，同時成本也在被同步壓縮，在這樣的市場環(huán)境下，鈉電池基本沒有怎么發(fā)展。

2020年以來，碳酸鋰一路攀升，最高飆升至超60萬元/噸。直至鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈無法承其“重”，去年的廣汽集團(tuán)、寧德時代在公開場合的“二曾喊話”，引發(fā)了行業(yè)反思。而在此背景下，鈉電池產(chǎn)業(yè)化腳步提速。

但據(jù)高工儲能數(shù)據(jù)跟蹤顯示，但自2022年底以來，電池級碳酸鋰在短短幾個月內(nèi)，跌至如今的35萬元/噸左右。鋰價開始回歸理性之后，鈉電池的機(jī)會與前景究竟幾何？本文擬從資源角度論述鈉電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為鈉電發(fā)展探一究竟。

在此背景下，高工儲能、高工產(chǎn)業(yè)研究院、高工鋰電將于4月24日在蘇州舉行2023高工鈉電產(chǎn)業(yè)峰會，峰會主題為“鈉電破曉 后浪可期”，屆時將邀請100+上下游企業(yè)、500+產(chǎn)業(yè)鏈嘉賓參會，鈉電產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)將圍繞鈉電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)會與挑戰(zhàn)展開深入探討，敬請期待！

鈉電池的材料補(bǔ)充作用

對鋰電池下游產(chǎn)業(yè)鏈而言，鈉電池的布局是一種前瞻性的，可以規(guī)避掉對鋰電池原材料的單一依賴。

據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，目前全球的鋰資源總量超過了6200萬噸，而我們國內(nèi)已經(jīng)探明的鋰資源量大概為450萬噸。

根據(jù)對全球112座鋰礦山/鹽湖的統(tǒng)計(jì)追蹤， 2022年全球在產(chǎn)的鋰礦/鹽湖有效產(chǎn)能為80.7LCE萬噸，產(chǎn)能主要分布于澳大利亞、中國和南美，三個國家或地區(qū)的總產(chǎn)能占全球的比例達(dá)到了98%。

而全球大部分鋰礦資源都在南美洲，我國目前還沒有比較大規(guī)模的鋰礦。所以，對國內(nèi)企業(yè)來說，鋰礦算是一種稀缺資源。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2022年中國的鋰礦/鹽湖總有效產(chǎn)能約為18.7萬噸。

與全球鋰資源分布不均且稀少的情況相反，鈉資源在全球廣泛分布，其在地殼中的豐度位于第6位，約是鋰資源的423倍，價格僅為鋰的1.33%。

高工儲能分析認(rèn)為，60萬元/噸的碳酸鋰價格出現(xiàn)，正是單一材料的過度依賴弊端的“縮影”?！颁嚨V狂歡盛宴”的結(jié)束，產(chǎn)業(yè)界并未對非理性鋰價遺忘，高價鋰撕開的“行業(yè)傷口”尚在結(jié)痂，但這種“痛楚”仍將讓整個行業(yè)時刻銘記，警醒行業(yè)要避免陷入過度依賴單一材料的局面。

基于兩輪電動車、低速電動車、叉車、儲能和少量A00級乘用車等鈉電池需求市場持續(xù)發(fā)力，高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）預(yù)測，至2025年，全球鈉離子出貨量級將達(dá)到40-50GWh。

鈉離子電池的資源優(yōu)勢

據(jù)了解，目前實(shí)驗(yàn)室中合成鈉離子電池用鈉的來源十分廣泛，包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、醋酸鈉、草酸鈉、檸檬酸鈉、硝酸鈉、氫氧化鈉，甚至產(chǎn)業(yè)界還有關(guān)于金屬鈉的討論。

但大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)對于成本、工藝安全性、酸堿性都有一定的要求，業(yè)界推斷最有可能成為工業(yè)生產(chǎn)原料的還是碳酸鈉（即純堿）。因?yàn)槠渌牧显诔杀尽踩?、物化指?biāo)等，或多或少存在一定的缺陷。

碳酸鈉(純堿)，是一種無機(jī)化合物，化學(xué)式為Na2CO3，分子量105.99，分類上屬于鹽不屬于堿。純堿的上游原料主要包括原鹽、石灰石、合成氨等，燃料主要包括動力煤、天然氣等。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2022年6月，全球純堿總有效產(chǎn)能為7046萬噸/年，主要分布在亞洲、北美和歐洲地區(qū)，其中天然堿產(chǎn)能占比約30%，集中在美國和土耳其；聯(lián)堿和氨堿產(chǎn)能占比約70%，集中在中國、歐洲、俄羅斯、印度等國家。具體來看，目前中國的純堿有效產(chǎn)能為3080萬噸，占全球總產(chǎn)能的比重約44%。

碳酸鈉提鈉簡單，供給充足，價格穩(wěn)定低廉，價格僅為2650元/噸（輕質(zhì)純堿，截止2023年1月），是碳酸鋰價格的0.47%。

從供求關(guān)系來看，碳酸鈉的國內(nèi)產(chǎn)能超3000萬噸，而其下游的需求目前僅萬噸，鈉離子電池作為新興行業(yè)，還并未沖擊到玻璃、光伏玻璃等傳統(tǒng)行業(yè)，因此碳酸鈉價格穩(wěn)定在3000元每噸以下，并未出現(xiàn)明顯的價格波動。

目前鈉離子電池相關(guān)的正極材料超100種，技術(shù)路線還在演進(jìn)中。根據(jù)成分來看，主流鈉離子電池正極材料可分為層狀金屬氧化物、聚陰離子化合物和普魯士藍(lán)類化合物體系。

在當(dāng)前的商業(yè)化初期，三種正極材料路線競爭格局還在持續(xù)“拉鋸”，布局三條路線相關(guān)龍頭企業(yè)仍然具有先發(fā)優(yōu)勢。

比如，電池企業(yè)：寧德時代、中科海納、眾鈉能源、鵬輝能源、為方能源等；正極材料企業(yè)：容百科技、振華新材、七彩化學(xué)、當(dāng)升科技、道氏技術(shù)、華陽股份等；負(fù)極材料企業(yè)：佰思格、貝特瑞、中科電氣、杉杉股份、翔豐華、傳藝科技、華陽股份等；電解液企業(yè)：多氟多、天賜材料、瑞泰新材、新宙邦、中欣氟材、鈉創(chuàng)新能源、永太科技、傳藝科技；隔膜企業(yè)：柔創(chuàng)納米科技、璞泰來等；裝備企業(yè)：先導(dǎo)智能、利元亨、海目星激光、琥崧智能、宏工科技等。

鈉電池正負(fù)極材料成本優(yōu)勢

據(jù)相關(guān)測算，即使碳酸鋰價格下降到4萬元/噸，鈉電池仍有成本優(yōu)勢。

舉例來說，當(dāng)前鈉離子電池的負(fù)極材料硬碳價格可能比某些石墨價格還要高，比如日本硬碳價格可達(dá)十余萬每噸，但石墨國內(nèi)批量價格才3-4萬元每噸。但據(jù)材料、技術(shù)等角度來看，未來硬碳價格可能會降到比石墨低。

據(jù)中科海納測算，以NaCuFeMnO/軟碳體系的鈉離子電池，相較磷酸鐵鋰/石墨體系的鋰離子電池材料，成本可降低30-40%。從成本材料結(jié)構(gòu)來看，鋰離子電池正極材料成本占比最高(約43%)，而鈉離子電池的正極材料成本僅為26%。

同樣，聚焦高鎳方向的鋰電池，里面的鈷、鎳不能少。而鈉電池以錳用做穩(wěn)定元素，量產(chǎn)成本比現(xiàn)在的鋰電池大幅降低。

此外，鈉不會與鋁發(fā)生反應(yīng)，因此鈉離子電池的正負(fù)極集流體可使用鋁箔，鋁箔比鋰電池用的銅箔要更便宜。

而在鈉電池材料回收方面，已經(jīng)有學(xué)者研究提出，雙極性鈉離子電池能夠進(jìn)行全部的電極材料回收，并加以重新利用，固態(tài)材料回收率為98.3%，無需新電極材料組分添加。

有論文提出，回收的電極材料經(jīng)過活化處理，可以重新應(yīng)用于鈉離子電池，并獲得良好的循環(huán)性能，使得電極材料在電池生產(chǎn)、使用、報(bào)廢、回收和再利用之間循環(huán)。

審核編輯 ：李倩