三元锂和钠硫电池被“除名”,是“保护主义”还是安全为上?
三元锂和钠硫电池被“除名”,是“保护主义”还是安全为上?作者 | 蒋波来源 | 华夏能源网主管部门的政策发布,总会在相关行业引发一场或大或小的风暴。华夏能源网获悉,近日,国家能源局
作者 | 蒋波
来源 | 华夏能源网
主管部门的政策发布,总会在相关行业引发一场或大或小的风暴。
华夏能源网获悉,近日,国家能源局发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》(以下简称“《征求意见稿》”)提出:中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池。
电化学储能技术路径五花八门,但最主要的有三种:锂电池、钒电池和钠离子电池,其中锂电池又主要包括三元锂电池和磷酸铁锂电池。一纸令下,如同“判决书”。业内人士惊呼:在储能电站领域,基本判处了三元锂电池和钠硫电池“死刑”。
政策的余波很快由储能电站领域波及到整个电化学储能领域。《征求意见稿》发布后,有业内人士声称,三元锂电池的寒冬已然来临,磷酸铁锂电池定会形成碾压般的态势,成为主流。因为如此,将《征求意见稿》解读为保护主义的说法在业内不绝于耳。
1磷酸铁锂VS三元锂
在当前的电化学储能市场里,锂电池占据了80%以上的份额,而在江南网页版登录入口官网下载 领域占有的市场份额更高。
在具体的市场分布上,三元锂电池多被国外所采用,磷酸铁锂电池则在国内应用较广。因此,《征求意见稿》一经发布,被解读为“保护国内的磷酸铁锂市场”的说法也不难理解。
实际上,在《征求意见稿》发布之前,磷酸铁锂电池与三元锂电池已经历了一番龙争虎斗,胜负仿佛也有了定局。
三元锂电池和磷酸铁锂电池同属锂电池,从材料上说,两者负极材料相同,主要区别在于所使用的正极材料——前者使用三元(镍钴锰等)复合材料,后者为磷酸铁锂。
两者的区别还体现在能量密度上。相对而言,三元锂电池的能量密度高,磷酸铁锂电池稍逊之。相同的质量,三元锂电池能比磷酸铁锂电池高出近一倍的能量密度。
当前,人们对江南网页版登录入口官网下载 的一大诟病就是续航能力不行,而能量密度与续航能力成正比。正因为如此,特斯拉在挑选了几百种电池材料后,最终锁定了三元锂电池。其早期推出的MODEL S因为搭载了三元锂电池,将续航里程提升到高达486 千米,这个成绩让人眼前一亮的同时,也奠定了特斯拉在江南网页版登录入口官网下载 的头部地位。
特斯拉的成功,让三元锂电池在国外江南网页版登录入口官网下载 领域得以迅速推广,成为了众多车企眼中的“白月光”。之前,我国江南网页版登录入口官网下载 普遍使用磷酸铁锂离子电池,但见三元锂离子电池在海外市场上越来越受重视,也纷纷选用三元锂电池。
三元锂电池虽然能量密度大,但是在安全性上却远远不如磷酸铁锂电池。从全球看,跟电化学储能相关的火灾事故频发,其中涉及三元锂电池的事故较多,即使是技术领先的特斯拉,“自燃”事故也屡屡发生,三元锂电池的安全性问题成为“死结”,而这也是《征求意见稿》将三元锂电“除名”的最重要原因。
除了安全性,相对三元锂电池,磷酸铁锂电池还具有稳定性高、价格便宜、运用时间久、技术较为成熟等优点。
另外,相比于磷酸铁锂电池,三元锂电池还需要镍和钴两种稀有元素。而这两种元素的高产量矿区均在国外,无论在价格还是在供需上,难免会有“卡脖子”的风险。
在上述种种原因下,目前国内越来越多的江南网页版登录入口官网下载 厂商和锂电池生产厂商更倾向于选择磷酸铁锂电池。
这一倾向从当前的装机量上也能看出。数据显示,2021年国内动力电池装机量159.6GWh,其中磷酸铁锂电池装机量81.69GWh,市场占比51.2%,同比增幅251.7%,是三元锂电池增速的4倍。2022年1—5月,磷酸铁锂电池累计装车量49.0GWh,占比58.9%,占比优势持续扩大。
通过国内动力电池的市场变迁来看,磷酸铁锂电池占优无关政策,更多的是市场的选择,《征求意见稿》是在保护国内的磷酸铁锂电池市场的解读是站不住脚的。不过有一定是肯定的,《征求意见稿》落地后磷酸铁锂电池的市场优势会进一步扩大。
2钒电池是终结者吗?
在《征求意见稿》中,除了规定中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池外,还对其他锂电池(主要是磷酸铁锂)增加了防护措施。这条规定的存在,让钒电池重新进入大众视角。
钒电池全称全钒氧化还原液流电池,是一种以钒为活性物质呈循环流液态的氧化还原电池,具有寿命长、规模大、环保、超长循环次数、安全可靠等优势。
对国内的电池生产厂商而言,钒电池较锂电池还有个优势。因为无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,都离不开重要元素——锂。公开资料显示,全球锂资源主要分布在南美洲、澳大利亚和中国。中国储量虽大,但品位低,开采利用条件差,多依赖进口。
钒电池就不同了。中国是钒资源大国,储量居世界首位,截至2021 年,国内的钒矿储量占比全球高达40%左右。根据国土资源2013年数据显示,仅攀枝花的钒资源储量就达到1800亿吨以上,居国内第一,不存在对外依赖的情况。
因此,《征求意见稿》一发布,就被解读为国家能源局意在大力发展钒电池、避免国内电化学储能市场被国外“卡脖子”。
然而,通读整个《整个意见稿》,没有一处涉及到“加快钒电池技术发展”或“加大钒电池在储能领域应用”等类似的字样。
另外,有调查显示,钒电池的概念最早源自国外,相关技术及专利也多掌握在日本、加拿大等国的钒电池生产商手中,并对中国企业实施技术封锁。而且,目前我国生产钒电池的公司数量不多,钒电池渗透率仅为1%左右,还面临原材料发展速度相对落后、部分原材料尚需进口、相应的规模化生产成本高等问题,因此说钒电池能形成与锂电池抗衡的局面,还言之过早。
最重要的一点,在流行“跨界”的当今,同行也许不是最大的竞争对手,就如同打败联通的不是移动,而是微信一样,未来电池领域的王者或许不是锂电池、钒电池,也许是一个外来者,比如目前氢能的快速发展已经隐约对电化学电池构成了威胁。
至于最终谁将成为电池领域的终结者,目前还不能定论,要看技术的发展,要看性能的优异,以及性价比的高低,而这些都不是国家能源局说了算的,其最关心产品是否安全,《征求意见稿》的核心也在于此。
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