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锂价维持高位,替补技术迎来窗口期,传递投资新风向

随着锂电池价格大幅上涨并维持高位,在终端需求不断扩大、应用场景不断纵深的背景下,动力及储能领域的替补路线开始涌动。

有旧技术焕发新春,也有新技术初出茅庐,不论怎样都是一个绝佳的发展契机,风口既来,机不可失,各路资本更是嗅觉灵敏。

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锂价维持高位,短期难以回落

去年以来,锂资源价格大幅上涨。碳酸锂价格从2021年初约5.9万元/吨上涨到目前约49万元/吨,涨幅约730%。

锂资源价格有三大决定因素:

一是下游动力电池和储能电池需求。电动汽车正处于渗透率从10%左右开始加速的起点,爆款引领,需求持续,小动力更是给力助攻;储能电池随着光伏、风电等新能源装机的大幅增长,刚性配套,需求较大且持续。

二是上游锂矿的投资及开采,周期长达3年左右,相对下游需求的刚性增长,供应缺少弹性,全球锂矿价格总体维持高位,最近成交的锂精矿价格对应的碳酸锂价格仍然超过40万元/吨,可见市场对未来供需局面的预期仍不乐观。

三是锂电池产能及毛利率情况。目前全球锂电产能大干快上,传统磷酸铁锂及三元电池技术路线成熟,差异化趋弱,产能竞争白热化,加之头部企业财大气粗,锂电制造环节在与上游资源端议价过程中处于下风,直到趋于最低合理毛利率,而上游则坐享超额利润。

综合上述三个因素,锂资源价格预计较长时间维持高位,可能会有阶段性小幅回落,但短期难改上下游供需紧张局面。

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需求端场景多元化,替补技术显露性价比

在“碳中和”浪潮下,下游需求已经“觉醒”,势不可挡,需求端很难因供给端短期价格上涨而“逆转”。

需求端,不仅是规模的增长,还有场景的多元化。从动力电池到储能电池,从电动汽车到电动两轮车,从电力储能到家庭储能,等等。

场景多元化,电池需求也相应多样化,为更多技术路线提供了生存的可能。同时,不断增长的市场规模,又提供了发展的空间。

从过往经验来看,场景多元化推动了传统锂电池技术的应用拓展。

过去两年,中低端电动汽车、电动工程机械、电力储能的发展和渗透,直接带动了磷酸铁锂电池的需求,并实现了对三元电池的超越。

此外,电动两轮车、电动滑板车等小动力电池需求也大幅增长,直接刺激了三元圆柱电池的需求。

如今,场景多元化进入深水区,技术路线更加细分,成本或性能要求更加精细,对传统锂电池之外的其他技术路线,自然更加重视了。

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典型的潜在替补技术

如果说以磷酸铁锂和三元电池为代表的锂离子电池具有较为普遍的适用性,那么在市场需求不断壮大的背景下,场景更加多元,使得在某个细分场景具有相对优势的技术路线也具备产业化的可能。

有的场景对成本比较敏感,有的场景对循环次数或寿命要求较高,有的场景对稳定性或安全性要求较高,有的场景对高温或低温性能要求较高,等等。

替补终于有机会登场。

目前,动力及储能领域比较流行的替补技术,比如钠离子电池、磷酸锰铁锂、镍锰酸锂、富锂锰基、超高镍三元、液流电池、钠硫电池、超级电容、压缩空气、飞轮储能等,不少企业已经纷纷布局。

这里重点讲讲钠离子电池、磷酸锰铁锂和液流电池,其他技术路线欢迎私信交流。

钠离子电池作为锂离子电池的潜在补充,既可以用于动力领域,也可以用于储能领域;磷酸锰铁锂则在现有锂电池技术框架下,可以通过掺杂降低成本或提升性能;而液流电池则是当前众多非锂电储能技术当中的一种。

钠离子电池

关于钠离子电池,本公众号于2021年8月发表了《理性看待钠离子电池:是小众而不是主流,是点心而不是主食》,进行了系统介绍。

钠离子电池的优点很明显:低温性能、快充,环境适应能力强(高寒/高功率),以及钠离子原料的可得性更丰富,绝对成本较低。

但是,短板也很突出:能量密度、循环次数,很难用于对能量密度要求较高的电动乘用车,也很难用于对循环次数要求较高的电力储能,综合性价比有限。

钠离子电池主要用于对能量密度和循环次数要求不高的领域,比如小动力电池或者中低端储能(循环次数要求不高)领域,这个实际上是跟铅酸电池竞争了,属于含金量比较低的领域,当然市场规模可能比较庞大。

或者,跟锂离子电池搭配使用,一个有成本优势,一个有性能优势,两者混合使用寻求最佳性价比组合。

换言之,钠离子电池只能是补充,不可能是替代。

磷酸锰铁锂正极

磷酸锰铁锂正极材料,成本较低,相对磷酸铁锂的电压平台及能量密度更高,相对三元电池的稳定性及安全性更高,耐高温和低温。

在锂资源价格高企的背景下,磷酸锰铁锂电池具有一定的性价比优势,适用于小动力、小储能及特种储能等细分领域。

磷酸锰铁锂的绝对优势有限,但具有一定相对优势,适合与三元(8系)、锰酸锂、钴酸锂等正极材料掺杂使用,可以降低成本或者提升性能。

言外之意,也只是补充,很难替代。

液流储能电池

液流电池根据电极活性物质的不同而有所区分,包括全钒液流电池、锂离子液流电池、铁铬液流电池、锌溴液流电池等,其中全钒液流电池最具商业性。

全钒液流电池具有大容量、寿命长、可深放、安全、环保性好的特点,电解质溶液可循环使用,但储能密度稍低,初始投资成本较高,投资回收期较长,但全生命周期的回报率具备一定吸引力。

全钒液流电池适合新能源发电侧以及电网侧储能,由于初始投资成本较高,比较适合资金成本相对较低且对回收期容忍度较高的国有资本或长期资金。

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机遇与风险

不可否认,当前锂离子电池是动力及储能领域的最佳技术路线,在成本、能量密度、安全性、循环次数和灵活性等方面具有相对均衡的优势,没有绝对短板。

目前,替补技术面临的发展机遇,比较特别:一是锂离子电池价格较高,替补技术显现一定的相对优势;二是动力及储能电池市场规模大、应用场景多元,替补技术在部分场景具有一定的市场支撑。

但是,未来随着锂离子电池产能投放、资本涌入、产业链博弈,中长期大概率回落到合理水平,主角一旦回归,势必对替补角色造成冲击。

锂电行业周期从不缺席,并不陌生。

因此,对替补技术而言,必须承认锂离子电池的主角地位和周期属性,需要在锂电池价格高位的窗口期,从相对优势发展成某个细分领域的绝对优势,一旦在某个细分领域形成绝对优势,或者与其他技术路线组合形成绝对优势,就有长期存在价值了。否则,未来一旦锂离子电池价格回落,生存空间就堪忧了。