7月29日15點(diǎn)30分,寧德時(shí)代召開(kāi)了史上第一次全球發(fā)布會(huì ),光速發(fā)布了第一代鈉離子電池。
整場(chǎng)發(fā)布會(huì )只有十分鐘,沒(méi)有冗長(cháng)的介紹環(huán)節,沒(méi)有復雜的背景資料,延續了寧德時(shí)代一貫的理工直男風(fēng)格,“字少事大,人狠話(huà)不多”。
十分鐘,全程無(wú)尿點(diǎn),滿(mǎn)滿(mǎn)知識點(diǎn)。
能量密度:第一代鈉電池電芯單體能量密度160Wh/kg,第二代電芯單體能量密度200Wh/kg(這能量密度比起初代鋰電池剛過(guò)百的成績(jì),絕對算是贏(yíng)在起跑線(xiàn)了,第一代鈉電池搞儲能、二輪車(chē)、微型電動(dòng)車(chē)毫無(wú)問(wèn)題,第二代則足以媲美磷酸鐵鋰);
低溫性能:在-20°C低溫環(huán)境中,仍然有90%以上的放電保持率(不僅國內的低溫焦慮可以撤退了,全球高緯度寒帶地區電動(dòng)化也可以捎帶手普及了);
結構創(chuàng )新:鈉鋰混搭、取長(cháng)補短的AB電池包設計(誰(shuí)說(shuō)魚(yú)和熊掌不可兼得,雙劍合壁,堪稱(chēng)天才創(chuàng )意);
產(chǎn)業(yè)化時(shí)間表:2023年建成鈉離子電池基本產(chǎn)業(yè)鏈(上一波跟曾老板做鋰電池的都發(fā)家致富走上人生巔峰了,這次曾老板又振臂一呼了,想發(fā)財還不趕緊跟上)。
這還不是全部,俗話(huà)說(shuō)看不見(jiàn)的河底決定了水面的翻騰,發(fā)布會(huì )的弦外之音還有更多。
“鈉離子”緣何成為“寧”選之子
碳中和時(shí)代,一場(chǎng)以清潔能源替代化石能源的革命正加速到來(lái)。
這之中,不僅僅是環(huán)保問(wèn)題,更重要的是能源的生產(chǎn)方式發(fā)生了變化。從人類(lèi)學(xué)會(huì )鉆木取火,開(kāi)采自然資源直接利用成為主要方式,因此國家的富有與貧窮往往和資源的豐富與貧瘠成正比。
但如今,可再生能源不再有地域的壁壘,而是具有了普適性,人們將用技術(shù)驅動(dòng)替代能源依賴(lài),家里有沒(méi)有礦已經(jīng)不重要了,反正光伏和風(fēng)能是生生不息的,掌握能源轉化和存儲的關(guān)鍵技術(shù)才是核心。
電池就是這個(gè)“天選之子”。
自1991年被商用化以來(lái),鋰離子電池于眾多二次電池中脫穎而出,迅速獲得市場(chǎng)的認可。從最初的手機、電腦、無(wú)人機到汽車(chē)、輪船,鋰離子電池的應用飛天遁地、上山下海,無(wú)處不在。
最近十年,因為技術(shù)的突飛猛進(jìn)和商業(yè)應用的規?;?,鋰電池能量密度提升了三倍,成本下降了80%,循環(huán)壽命增加高達16年。儲能電池突破了時(shí)間和空間的限制,實(shí)現了可再生能源發(fā)電替代傳統的煤炭發(fā)電;電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池實(shí)現了電能對石油的替代;有了5G、AI等前沿技術(shù)加持,電動(dòng)化+智能化的集成創(chuàng )新應用獲得了更大的想象空間。
在電動(dòng)智慧無(wú)人礦山,以鋰離子電池純電驅動(dòng),融合5G技術(shù)的高效傳輸和智能互聯(lián),通過(guò)大數據算法,工作人員在千里之外就能實(shí)現無(wú)人駕駛、智能采礦作業(yè)。一塊小小的鋰電池,讓人類(lèi)生活方式發(fā)生了翻天翻地的變化。
總是走在科學(xué)最前沿的諾貝爾獎早就洞察了正在發(fā)生的能源與社會(huì )巨變,他們在2019年就將化學(xué)諾爾貝獎授予給了三位科學(xué)家,以表彰他們發(fā)明鋰電池產(chǎn)生的巨大社會(huì )貢獻,并贊譽(yù)他們奠定了無(wú)線(xiàn)、無(wú)化石燃料社會(huì )的基礎。
大需求、大市場(chǎng)、大生態(tài),在碳中和背景下,鋰離子電池是當仁不讓的牛鼻子,將快速進(jìn)入TWh時(shí)代。根據《彭博新能源財經(jīng)》近日發(fā)布的《新能源展望》年度報告,2030年交通和儲能對鋰離子電池的需求將激增至5.9Twh,而2020年,全球動(dòng)力電池產(chǎn)能只有100Gwh的量級,這意味著(zhù)59倍級產(chǎn)能的躍升,一個(gè)價(jià)值五萬(wàn)億元的新藍海洶涌而來(lái)。
如同天南地北的老饕對于事物有著(zhù)不同的偏好,人們對于電力的需求也是五花八門(mén),顯而易見(jiàn)的是,單一的技術(shù)路線(xiàn)不可能滿(mǎn)足所有的需求。更為重要的是,當重要性和唯一性疊加在同一產(chǎn)業(yè)鏈上時(shí),資本效應帶來(lái)的往往是負面。
符合經(jīng)濟學(xué)和市場(chǎng)邏輯的是,當市場(chǎng)需求足夠大,必然進(jìn)入多層次、多類(lèi)型、多元化階段,各種電動(dòng)化場(chǎng)景層出不窮,過(guò)去鋰電池包打天下已無(wú)法滿(mǎn)足細分市場(chǎng)需求,需多點(diǎn)開(kāi)花。
化學(xué)元素有一百多種,作為“寧”選之子鈉離子到底有何天賦異稟?
鈉與鋰同屬第一主族,具有相同工作原理。鈉離子電池長(cháng)板很突出,低溫性能好、適合快充、安全穩定。更重要的是鈉在地球上的含量太豐富了,海水里都是氯化鈉,因此鈉離子電池被業(yè)界一度被視為極具潛能電池體系。
但是鈉也有天生的短板,它的電位比鋰高,鈉離子比鋰離子大且重,在材料中無(wú)論是嵌入、脫嵌都會(huì )導致電極材料體積膨脹或者材料失活,因此能量密度低、循環(huán)壽命短,而這兩個(gè)指標恰恰是電池的核心競爭力。
正因為如此,鈉離子電池盡管有著(zhù)跟鋰離子幾乎同樣長(cháng)的研究歷史,但核心材料均未取得關(guān)鍵技術(shù)突破。
寧德時(shí)代的鈉離子電池“攻堅戰”
21世紀什么最難,基礎學(xué)科創(chuàng )新最難。
寧德時(shí)代創(chuàng )始人、董事長(cháng)曾毓群在發(fā)布會(huì )上說(shuō),有人認為,電池的化學(xué)體系已經(jīng)很難創(chuàng )新了,只能在物理結構上做些改進(jìn)。這也是市場(chǎng)的主流認知,近年來(lái)電池領(lǐng)域的創(chuàng )新多為結構創(chuàng )新,比如CTP,刀片電池,而化學(xué)體系的創(chuàng )新鮮有耳聞,甚至有媒體說(shuō)電池技術(shù)的發(fā)展,早已進(jìn)入一個(gè)相對停滯期。
寧德時(shí)代在一片質(zhì)疑聲中躬身入局,上百億的研發(fā)投入,5000多研發(fā)人員的皓首窮經(jīng),展現出了碾壓式的競爭力。
化學(xué)體系創(chuàng )新有多難呢?
電池是個(gè)復雜化學(xué)體系,數十種成分,納米級材料,在有限的空間內進(jìn)行能量轉換,還要兼顧安全性、循環(huán)壽命、倍率性能,可以說(shuō)是一門(mén)精妙的科學(xué),極其考驗電池企業(yè)對材料全面的理解。
攻關(guān)鈉離子,寧德時(shí)代祭出了兩大法寶:即讓人不明覺(jué)厲的高通量計算平臺和模擬仿真技術(shù),在納米級的空間里解析分子結構與作用機理,尋找各種材料基因的結合點(diǎn),開(kāi)發(fā)各具優(yōu)勢的化學(xué)材料和體系。本質(zhì)上比拼的是對材料原理的理解和算法算力。
寧德時(shí)代的第一代鈉離子電池用普魯士白為正極材料,硬碳作為負極,提升能量密度的同時(shí),更重要的是解決了鈉離子電池在循環(huán)過(guò)程中容量快速衰減的世界難題,從而攻克了產(chǎn)業(yè)化的最后一關(guān)。
聽(tīng)說(shuō)寧德時(shí)代有句口號叫“練好基本功,發(fā)揮想象力”,如果說(shuō)化學(xué)體系創(chuàng )新是基本功,寧德時(shí)代則在電池結構上展現了天才的創(chuàng )意,首創(chuàng )鋰鈉合璧的AB電池。
實(shí)現這個(gè)創(chuàng )意的核心難點(diǎn)是BMS對于不同化學(xué)體系的SOC的精準動(dòng)態(tài)調整,側面說(shuō)明寧德時(shí)代在算法領(lǐng)域的實(shí)力。這個(gè)混搭電池不僅發(fā)揮了鋰電池的能量密度優(yōu)勢,又疊加了鈉電池的低溫、快充特長(cháng)。
至此,短板已解決,長(cháng)板更明顯,寧德時(shí)代已經(jīng)漂亮地完成了從技術(shù)到產(chǎn)品的推進(jìn),下一步就看如何商業(yè)化了。
鈉離子何時(shí)量產(chǎn)裝車(chē)?
光說(shuō)不練假把式。在新能源產(chǎn)業(yè),2020年我們已經(jīng)收獲了太多的預期,拿出量產(chǎn)才是真本事。
對此,寧德時(shí)代沒(méi)有回避,明確表示“已啟動(dòng)產(chǎn)業(yè)化布局,2023年前將基本形成產(chǎn)業(yè)鏈,歡迎相關(guān)研究機構、上游材料供應商和下游電池應用端一起參與,共同加速鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的完善和發(fā)展。”大有武林盟主廣發(fā)英雄帖的感覺(jué)。
時(shí)代總是獎勵那些最先發(fā)現潮流并順應潮流的人,20年前,現代電子信息技術(shù)的巨大變革帶來(lái)社會(huì )經(jīng)濟結構質(zhì)的飛躍,走在變革前沿的人演繹了一浪又一浪的互聯(lián)網(wǎng)造富神話(huà)。而在能源革命與交通革命的交匯點(diǎn)處,更大的勢能已經(jīng)積聚好了力量。
在第一代鈉離子電池的發(fā)布會(huì )上,寧德時(shí)代回答了關(guān)于產(chǎn)業(yè)化的“靈魂拷問(wèn)”。
鈉離子電池的材料易得嗎?鈉離子電池體系與當前鋰離子體系相比,正極材料方面,存在層狀氧化物和普魯士藍等多條技術(shù)路線(xiàn);負極材料方面,主流是硬碳等碳基材料,集流體可以用更為便宜的鋁。
制造工藝成熟嗎?鈉離子電池體系可以實(shí)現與鋰離子電池生產(chǎn)設備、工藝的完美兼容,無(wú)縫銜接,快速完成產(chǎn)能布局。由此可見(jiàn),上游供應鏈只要建立了正負極材料等產(chǎn)業(yè)鏈,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化可以復制甚至嫁接成熟的鋰電池工業(yè)化體系。
應用市場(chǎng)大嗎?小眾市場(chǎng)可以一款產(chǎn)品打天下,越是大規模市場(chǎng)對于電池的差異化需求越發(fā)明顯。鈉離子電池的低溫和快充性能很能打,采用AB電池結構或待下一代能量密度突破200Wh/kg,鈉離子電池足以跟磷酸鐵鋰電池相媲美,還有規?;院蟮某杀緝?yōu)勢也很誘人,整體想象空間巨大。
鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化后會(huì )替代鋰離子電池嗎?就像飛機的發(fā)明并不會(huì )替代火車(chē),碳中和推動(dòng)了新能源產(chǎn)業(yè)蛋糕越做越大,新的應用場(chǎng)景不斷產(chǎn)生,鈉離子電池與鋰離子電池各具優(yōu)勢,將共存互補。寧德時(shí)代要的是開(kāi)疆拓土,不是左手打右手。
兩年再造一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,可能嗎?從鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈構建的經(jīng)驗和成就來(lái)看,正如曾毓群所說(shuō),寧德時(shí)代已形成了從前沿基礎研究,到產(chǎn)業(yè)化應用,再到大規模商業(yè)化的快速轉化能力。
這個(gè)不是吹牛,鋰電產(chǎn)業(yè)鏈多少個(gè)千億市值的企業(yè),多少人跟著(zhù)曾老板奮斗都發(fā)財了。包括他老家寧德,這個(gè)曾經(jīng)的全國18個(gè)集中連片特困地區之一,如今已經(jīng)是全球最大的動(dòng)力電池生產(chǎn)基地,全世界四分之一的電動(dòng)汽車(chē)電池產(chǎn)自這里。
短短幾年時(shí)間,寧德時(shí)代帶動(dòng)上汽、廈鎢、杉杉、格林美等50多家上下游企業(yè)落戶(hù)寧德,上汽寧德基地就是為了寧德時(shí)代而來(lái),開(kāi)創(chuàng )了下游為配套上游就近建廠(chǎng)的業(yè)界先河。
有錢(qián),有人,有資源調動(dòng)能力,又踩中了碳中和的風(fēng)口——這大概是寧德時(shí)代官宣2023年建成鈉離子電池基本產(chǎn)業(yè)鏈的底氣所在。
還有一個(gè)可能被忽視的細節。
7月15日,鈉離子電池迎來(lái)了政策利好,國家發(fā)改委、能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲能發(fā)展的指導意見(jiàn)》指出:新型儲能是支撐新型電力系統的重要技術(shù)和基礎裝備,將在推動(dòng)能源領(lǐng)域碳達峰碳中和過(guò)程中發(fā)揮顯著(zhù)作用。要加快飛輪儲能、鈉離子電池等技術(shù)開(kāi)展規?;囼炇痉?。印象中這是鈉離子第一次登上國家文件,而且被明確扶植,代表了國家層面對鈉離子的戰略定位。
寫(xiě)在最后
樂(lè )觀(guān)主義者從每次危險中看到機遇,悲觀(guān)主義者都從每次機遇中看到危險,而寧德時(shí)代一直保持著(zhù)居安思危死磕自己的精神。歷史證明,曾毓群在對不同技術(shù)路線(xiàn)的選擇上有著(zhù)精準的判斷。
在國內大部分電動(dòng)車(chē)裝配都是磷酸鐵鋰時(shí),寧德時(shí)代一直堅持“花大氣做困難的事”,埋頭研發(fā)、迭代三元鋰電池,并且秉承“不能偏科”的觀(guān)念,鐵鋰三元兩手抓,最終在2017年三元電池熱潮中,問(wèn)鼎世界第一,而在2020年鐵鋰回潮時(shí)亦吃到了最大的紅利。
有人質(zhì)疑曾公舞劍,意在打壓鋰資源價(jià)格,只能說(shuō)燕雀安知鴻鵠之志?
這一次,鈉離子風(fēng)來(lái)了,你還來(lái)得及上車(chē)嗎?
(轉載自:汽車(chē)商業(yè)評論 撰文:溫莎)
免責聲明:市場(chǎng)有風(fēng)險,選擇需謹慎!此文僅供參考,不作買(mǎi)賣(mài)依據。
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