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鈉離子、氫燃料、固态電池……誰将取代锂電“王座”?

記者:王皙皙

攝像:沈賜韻、崔曉晟

張帥,湧铧投資董事總經理,長期深耕新能源産業研究和投資,曾主導并且參與了多家氫能龍頭公司的投融資項目,出版《解密新能源》等著作。此前,曾任職國金證券新興産業中心首席分析師,并多次獲得新财富評選第一名。

觀點集錦

锂電 鈉電 燃料電池 固态電池 四大路線各有所長

锂應用廣 鈉成本低 氫燃料續航強 固态是更新版

氫燃料電池已商業化 固态和鈉電池仍處技術前瞻

锂電池車和氫燃料電池車市場或将并行

全球電池巨頭花樣百出 但多數僅為工藝改進

新技術若替代锂電 産業鍊将巨變

續航力強 邊際成本低是氫燃料車最大優勢氫燃料車大規模爆發 就在2023年

投資氫燃料産業最大風險是 買太早

投資锂電産業最大風險是 預期落空

市場增長最快是氫燃料 最穩健仍是锂電

采訪摘要

第一财經:歡迎張總做客《投資人說》欄目,您長期專注在新能源産業超過20多年。2021年,A股最火的莫過于新能源産業,電池被稱之為新能源車的心髒,約占40%成本,您能給我們介紹一下目前電池的技術路線和各自的優劣勢嗎?

張帥:新能源電池的應用主要在三方面:一是交通,二是儲能,還有一部分可能用在發電領域。從交通來看,一個是應用在乘用車,一個是應用在商用車。乘用車其實目前最主流的是锂電池,商用車的話,锂電池也在逐漸滲透,但是大家更寄予厚望的是燃料電池,也就是氫能源電池。

從儲能角度來看,大規模的儲能,目前還是以锂電池為主,但是現在很多人期望鈉電池能把成本降下來。除此之外,其實還有液流電池,包括其他類型的化學電池,也包括壓縮空氣等有各種各樣的選擇。

第一财經:現在業界讨論比較多的像锂電池、鈉電池、固态電池,還有氫燃料電池,這4種主要技術路線,各自有什麼優劣勢?

張帥:你可以把锂電池和鈉電池算作一類,燃料電池算一類,固态電池可以了解成是锂電池和鈉電池的更新版。锂電池現在應用的範圍最廣泛,它的優勢是便捷性。鈉電池相對锂電池的好處是,鈉跟锂相比,儲量更多,是以潛在的物料成本會更低,也就是說成本上它會有優勢。固态電池能解決锂電池的安全性問題和充放電的速度。

锂電池的車你如果慢充的話要幾個小時,之前俄烏沖突的時候,大家開玩笑說,路上的車有一個巨大的差别,油車可能已經快到波蘭了,特斯拉還在路上充電,是以這就是锂電池充放電的效率問題。如果我用固态電池,我的充放電速度就會很快。那麼,氫燃料電池更大的優勢是能量密度,也就是說原來我的锂電,比如說特斯拉我一台車如果跑600至700公裡,我要裝載1000公斤的锂電池,而像豐田的氫能源汽車Mirai,如果跑1000多公裡,它的最高記錄是跑到了1380公裡,它隻需要約5公斤的氫氣。

第一财經:也就是說,鈉電池因為成本低,在大規模儲能方面會有優勢。那麼,氫燃料電池和您剛剛講的固态電池,如果在技術上進一步發展的話,在一定程度上是不是可以取代锂電池?

張帥:最近明顯的趨勢就是,包括碳酸锂的價格跟上遊的各種各樣的成本都在上升,其實這已經對下遊使用锂電池的這些企業,尤其是車廠已經形成一定程度的壓力了。是以這時候,鈉電池如果成本能夠降下來,技術上解決了,在儲能上會有它的一席之地。

第一财經:鈉電池的主要技術問題是什麼呢?

張帥:現在為什麼大家用的都是锂電池,因為從屬性上來講,锂電池是更适合大規模使用的。鈉電池的充放電次數等技術名額,目前還達不到商用的要求。

一個好的電池要具備兩個方面,一個是壽命要長,第二個是電子活性要小,我同樣的物質,我可以儲存更多的電,是以這兩方面其實都是鈉電池需要解決的技術問題。

目前來講的話,鈉電池已經有企業在解決這些問題。而像全固态電池,現在實驗室也沒有完全達到一個既保證了壽命,又保證了性能,成本就更不用說了,是以鈉電池和固态電池這兩塊更多的是,你可以了解成是一個技術的前瞻。氫燃料電池則屬于目前已經開始部分商業化,中國現在已經有累計大概1萬多台氫能源車了,運作下來的商業模式和技術的發展應該也都蠻好的。

第一财經:也就是說,從大規模商用的時間點來講,目前已經大規模使用的是锂電池,氫能源已經在路上了,鈉電池相對固态電池離我們更近一點。您剛剛講到氫能源,我們這次的北京冬季奧運會裡,氫能源車也是在全球範圍内首次實作大規模示範使用,氫能源是否會取代锂電池?

張帥:我個人認為在一段時間内,氫燃料電池和锂電池應該是一個并行的狀态,氫燃料電池的優點是能夠重載和長續航,這個在重型卡車和商用車方面是有優勢的。它的缺點是目前的成本還是偏高。雖然相比2017年,成本已經大概下降了60%到70%,未來可能還會再降70%,但目前的時點還是要比锂電貴很多。

比如同樣一個發動機,锂電的發動機可能是七八萬元,燃料電池的話,正常100千瓦的發動機,目前價格也要三十幾萬,是以要貴很多,此外,加氫站也不多。是以短時間内,我覺得互相會有個交叉重疊使用。這個重疊部分,我覺得應該是在比如說C級車,就是乘用車的高檔車或者高檔的SUV,最近幾年之内在這些領域,我們是能見到氫燃料電池車的。

第一财經:我們談了很多技術和理論方面,再看一下實踐方面,全球各家巨頭的動作。甯德時代,全球锂電龍頭,它在2021年推出了鈉離子電池。比亞迪的話,它在力推刀片電池,而特斯拉在兩年前就推它的46800電池,各家電池的路線在我們外界看來好像完全不一樣。您能給我們解讀一下這些巨頭的想法嗎?

張帥:鈉電池它是一個比較大的改進,可能連重要的材料都換了,研發鈉電池更多的是想要降低成本,或者說換一條路線,這個是比較大的改變。剛才提到的其他的電池,更多的是一些工藝上的改變,比如說你的CTP(無模組動力電池)也好,刀片電池也好,這些從本質上來講都是要降低成本,就是盡量減少跟發電無關的部分,這樣的話我就可以降低成本。

第一财經:比較像技術改良,不是新的技術路線。

張帥:嗯,更多的是工程上或者說我們制造上的一個路徑選擇。現在锂電池簡單的、大幅度的成本下降已經很難做到了,是以必須是從這些(工藝制造)方面來挖錢。刀片電池這些其實都是減少了周邊的附着物。

第一财經:如果氫燃料電池和固态電池真正的實作了大規模推廣,實際上它的産業鍊會跟原來的锂電池是完全不一樣?

張帥:锂電池是一個儲能裝置,燃料電池是一個發電裝置,你可以把它了解成锂電池就是充電寶,燃料電池是個發電機。锂電池進來的是電,然後再放出電來,它隻是一個儲存裝置,燃料電池是拿氫氣作為燃料進來,它是反應的原料,然後把電放出來,是以這兩個從原理上來講是完全不一樣的。所涉及的産業鍊也是完全不一樣的。

锂電池更多的是一些材料,燃料電池會涉及到一些電化學的東西,還會涉及到一些機器的東西。鈉電池跟锂電池會共享比較多的供應鍊,而固态電池跟它們的差異就很大。燃料電池的供應鍊跟其他幾家的供應鍊就完全不一樣。

鈉離子、氫燃料、固态電池……誰将取代锂電“王座”?
鈉離子、氫燃料、固态電池……誰将取代锂電“王座”?

簡單來講,什麼叫固态電池?就是已經沒有液态電解質了,那電解質就不一樣,沒有液态電解質,自然就沒有隔膜了,它的正負極也都不一樣。

燃料電池則會涉及到它自己的供應鍊,它自己的電堆,就是發電反應的場所,它可能要有提供空氣流道的雙極闆,然後發生電化學反應的膜電極,還有把空氣打進去的空壓機,把氫氣進行循環的氫循環泵,它實際上你可以了解成像是一個發電機的狀态。

第一财經:氫燃料電池和固态電池如果取代锂電池的話,那麼也就意味着産業鍊中的正極負極還有電解液,包括它上遊所有的産業鍊都會發生一個颠覆性的變化。

張帥:首先這個變化不會那麼快發生。第二,如果确實發生的話,的确是這樣,因為真正大家共享的材料其實不多。

續航力強 邊際成本低是氫燃料車最大優勢

第一财經:相對傳統的锂電池車相比,氫燃料電池車有什麼優勢?

張帥:優勢主要是兩個,第一燃料電池充放電速度快,就是加氫5分鐘我就加滿了,正常情況下我能跑七八百公裡,極端情況下我能跑1000多公裡,續航能力是沒問題的。加氫時間短,對于商用車來講是很重要的。因為很多重型卡車我是要連軸轉的,我不可能說開8小時充電8小時,然後再接着下去,我最好是加滿油接着開,換人不換車。

另外,锂電池的邊際成本是越來越高的,燃料電池的邊際成本是越來越低。也就是說,锂電池車如果越來越多,我的充電樁等基礎設施就要越建越多,這樣必然會帶來對電網的沖擊,電網可能要增容,可能要增加各種各樣的配置。也就是說,锂電池車的比例越高,我電網的負擔就越重,锂電池車的用量越大,對于貴金屬材料的需求就越大,對锂和钴的需求量也越大,然後還要考慮各種各樣的回收問題。

但是氫燃料電池是反過來的,它的邊際成本是越來越低的。你車少的時候,我加氫站建設不友善,氫氣也不多,但是車越多就跟油一樣,一旦形成一個固定網絡之後,我再增加這個車其實就不構成邊際的基礎設施成本了。

氫燃料車大規模爆發 就在2023年

第一财經:但這個産業現在還沒起來,還在初步的階段?

張帥:中國目前正處于一個爆發的前夜。2021年底的時候,中國政策的細則逐漸落地,2021年整個中國上牌的氫燃料車一共是1200多台,今年業内覺得應該有個萬台級别,但是這個量跟锂電池車比起來還小很多,锂電池車的數量是一兩百萬台。

第一财經:氫燃料車有沒有可能會像幾年前的锂電池車一樣,有一個迅速發力的階段。

張帥:它是需要一個很長的基礎設施的醞釀過程,我們認為爆發的時間應該就是明年。

中國的基礎設施,其實這兩年一直在建加氫站,政策的細則在2021年年底已經逐漸落地。今年開始很多地方都會有燃料電池車能見得到,是以我們認為它的爆發應該是明年。

第一财經:從投資的角度來講,您更看好哪一個賽道?

張帥:锂電池因為規模足夠大,産業鍊足夠長,本身還在穩定增長,是以這當中是容易找到一些被大家能普遍關注的,有增長的标的。而燃料電池就更适合那些喜歡看從0到1的投資思路的人。

燃料電池現在基本上一年1000台車,未來中國,光重卡一年就100萬台車,從1000台車到100萬台車,增長空間是足夠大的。但是它的缺點是目前隻有1000台車,那也意味着這個行業的關注度是不高的,就有可能會發生,很多人都不關注,隻有你關注,那你買入的時點很可能在左側,也就是太早了。

第一财經:锂電池産業會不會有被颠覆的風險,锂電池從1990年開始研發成功,直到現在已經有30多年了,它會不會被取代,或者說有低于大家預期的戴維斯雙殺?

張帥:從技術上來講的話,被取代并沒有那麼容易。化學電池的材料,大家其實已經都試過一遍了,跟它最接近的,現在看起來的話,也就是在交通領域嘗試的固态電池,在儲能領域嘗試的鈉電池,但這些事情傳統的電池廠商也都在做。是以從技術上來講,替代會是一個非常緩慢的過程。而且找到替代方向的這些人,很有可能都是跟傳統電池企業有關系的。

锂電池現在最大的風險可能就在于增長跟預期的差異。很多人對這個行業是預期很高的,按照目前的估值,很多企業是要連續翻番,才能夠把估值恢複到一個正常制造業的水準。利潤沒有達到預期,或者低于預期,這個我覺得可能是行業裡最大的風險。

第一财經:這麼多的技術路線,您覺得哪個将來的空間最大?哪個是增速最快?

張帥:從交通領域的話,我覺得锂電仍然會保持高速成長。因為幾年内,還沒有其他的能源形式可以替代锂電在乘用車領域的應用。從增速上來講的話,氫燃料電池的增速肯定是更快的,畢竟是一個是從0到1,一個已經從1到10了。固态電池則取決于它自己的技術進展,能不能做到足夠高的循環次數,成本要可接受,我覺得這都是需要去持續關注的。

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