如果你在去年8月1日买入10万元的碳酸锂,放到今天卖掉,就可以得到近50万元,锂矿的价格一年多就飙涨了近500%,而且这个上涨的势头依然没有减缓的迹象。在最近这一年全球的所有金融投资市场都普遍熊市的年代,我很难再找出第二个能与之媲美的可以用作投资的商品了。不过,我今天这期节目既不是来谈投资,也不是分析为什么锂矿会涨价那么猛。
而是通过锂矿价格的飙涨得出一个判断:钠离子电池大规模生产的所有条件都成熟了,明年将成为钠离子电池的元年,而锂矿价格的飙涨是至关重要的一个推动因素。
电池大体上可以分为动力电池和储能电池这两类。顾名思义,动力电池就是为工具提供动力来源;而储能电池主要是把电能给暂时储存起来,就像大号充电宝。目前,电池市场上绝大多数都是动力电池,储能电池占比很小,大约只有3.5%。
我们在日常口语中说的锂电池其实有两种,一种是不能充放电的锂金属电池,一种是可以充放电的锂离子电池。但因为现在锂离子电池是市场上的绝对主力,所以在日常交流中,往往也把锂离子电池简称为锂电池。衡量电池的性能,最关键的指标被称为能量密度。它的意思是,单位体积或者单位质量容纳的电量多少。目前业界普遍采用的能量密度单位是Wh/kg,即每千克容纳多少瓦时的电量,1度电就是1000瓦时。
所以,一块能量密度为200的电池,意思就是平均每千克质量能提供0.2度电。
尽管锂电池的优点数也数不过来,但也不是没有缺点。其中有两个缺点最突出,一是原材料贵,二是安全性差。锂元素在自然界中储量并不多,算是比较稀有的元素。而且自然界中存在的锂矿,锂的浓度低,提炼成本高。
全球已经探明的约2000万吨锂矿储量,截止到2021年,智利最多,是920万吨;澳大利亚第二,570万吨;阿根廷第三,220万吨;中国第四,150万吨;美国第五,75万吨。我国的锂矿储量只占了全世界的7.5%,但我国的需求量却占了全世界的50%,我国也是全世界最大的锂电池生产国。因此,国际锂矿价格对锂电池的成本影响巨大。
目前看来,钠元素无疑是最佳候选者。
我们仅从元素周期表上来看,钠元素就最像是接班人了。钠和锂是同一族元素,锂是3号,钠是11号,它们都排在最左侧的那一竖列上。但是,这两种元素在地壳中的丰度差别巨大,锂元素占地壳质量的0.0065%,而钠元素占地壳质量的2.3%,也就是说,地球上钠元素比锂元素多354倍。我们平时吃的食盐,其实就是氯化钠,你想想海水中有多少氯化钠。所以,钠可以说是地球上取之不尽用之不竭的一种基本物质。
所以,钠的价格要远远低于锂的价格。根据国信证券的报告,目前碳酸锂的价格是碳酸钠的160多倍,而且差距还在不断地拉大。
锂离子电池主要有磷酸铁锂和三元锂两种类型,磷酸铁锂电池的能量密度低于三元锂电池,但安全性能好于三元锂电池。目前,市场上主流的磷酸铁锂电池的能量密度大约是160Wh/kg,三元锂电池大约是200Wh/kg。
去年,也就是2021年7月29日,电池的龙头企业宁德时代发布了他们研发的最新一代钠离子电池,能量密度也达到了160Wh/kg,号称是全球最高水平。今年10月22日,宁德时代又发布公告称,该钠离子电池将在2023年实现量产。根据国信证券的报告,另外两家代表性的钠离子电池企业中科海钠和钠创新能源也将在2023年开始量产能量密度大于145Wh/kg的钠离子电池。
除了我国,美国的钠能源公司、英国的法拉第公司与瑞典的阿尔催斯公司也宣布2023年量产能量密度大于140Wh/kg的钠离子电池。可以说,全球的钠离子电池企业,都不约而同地把2023年看作极为重要的一个有里程碑意义的年份。
除了能量密度,衡量电池性能的还有几个重要指标,它们是:安全性、充放电速度和循环次数。安全性和充放电速度,钠离子电池都胜出。钠离子电池的充放电速度大约是锂离子电池的1.5倍。
但循环次数锂离子电池胜出,比钠离子电池要多1.5倍左右。但是有一个变量我们必须考虑到,一边是已经发展了30多年的成熟的锂电技术,一边是刚刚成熟的钠电技术,可以合理的预计,钠电池的降价空间要远远大于锂电池,而技术性能提升空间也会大于锂电池。
钠离子电池的所有关键技术已经突破,这其中,我们中国科学家也做出了非常多的贡献。
钠离子电池的能量密度虽然不如锂电池,但它远远好于铅酸电池,所以,取代铅酸电池会是第一步。然后就是储能电池,大量的新能源发电厂都有储能的需求,对于储能电站来说,体积大、重量重就不是大问题了,钠离子电池是最合适的储能电池。而储能电池的需求增长在未来几十年内都会非常迅猛,预计到2025年,储能电池的需求量就会占到总需求量的10.8%。
只要钠离子电池能从市场上挣到钱,就会有更多的研发资金投入到技术迭代中,然后就会进一步的提升产品的性价比,从而争夺到更多的市场份额,如此,形成一个良性循环,技术飞轮越转越快。
在动力电池领域,我估计在5年内,钠离子电池还很难入侵电动汽车的领域,毕竟对于汽车来说,续航里程还是所有消费者最看重的指标之一。但是,5年之后就很难说了。随着城市中的充电桩越建越密,人们的里程焦虑也会越来越小。
我认为,对于那些主要需求是城市通勤的车主来说,未来200公里的续航就够了,钠离子电池也完全能满足需求。随着市场规模的扩大,技术的进步,钠离子电池的成本会大大降低,毕竟,钠的原材料成本只有锂的百分之一不到,降价空间巨大。当钠离子电池的成本降到一定临界值时,就会迎来搭载钠离子电池的电动汽车大爆发,毕竟对于消费者来说,低价是最有诱惑力的。
当然,我也不认为钠电池会完全取代锂电池。中高端市场,依然会是锂电池的天下,这块市场主要拼的是产品性能。但中低端市场会被钠电池逐步蚕食,这也是一个不可逆转的趋势。综上所述,我的一个基本判断是:2023年很可能就是钠离子电池的元年。从现在开始,钠离子电池的技术飞轮已正式启动,这个趋势很难停下来。