钠离子、氢燃料、固态电池……谁将取代锂电“王座”？｜投资人说

• 2022-03-19 12:04:53 来源：第一财经资讯

锂电钠电燃料电池固态电池四大路线各有所长

第一财经：欢迎张总做客《投资人说》栏目，您长期专注在新能源产业超过20多年。2021年，A股最火的莫过于新能源产业，电池被称之为新能源车的心脏，约占40%成本，您能给我们介绍一下目前电池的技术路线和各自的优劣势吗？

张帅：新能源电池的应用主要在三方面：一是交通，二是储能，还有一部分可能用在发电领域。从交通来看，一个是应用在乘用车，一个是应用在商用车。乘用车其实目前最主流的是锂电池，商用车的话，锂电池也在逐渐渗透，但是大家更寄予厚望的是燃料电池，也就是氢能源电池。

从储能角度来看，大规模的储能，目前还是以锂电池为主，但是现在很多人期望钠电池能把成本降下来。除此之外，其实还有液流电池，包括其他类型的化学电池，也包括压缩空气等有各种各样的选择。

锂应用广钠成本低氢燃料续航强固态是升级版

第一财经：现在业界讨论比较多的像锂电池、钠电池、固态电池，还有氢燃料电池，这4种主要技术路线，各自有什么优劣势？

张帅：你可以把锂电池和钠电池算作一类，燃料电池算一类，固态电池可以理解成是锂电池和钠电池的升级版。锂电池现在应用的范围最广泛，它的优势是便捷性。钠电池相对锂电池的好处是，钠跟锂相比，储量更多，所以潜在的物料成本会更低，也就是说成本上它会有优势。固态电池能解决锂电池的安全性问题和充放电的速度。

锂电池的车你如果慢充的话要几个小时，之前俄乌冲突的时候，大家开玩笑说，路上的车有一个巨大的差别，油车可能已经快到波兰了，特斯拉还在路上充电，所以这就是锂电池充放电的效率问题。如果我用固态电池，我的充放电速度就会很快。那么，氢燃料电池更大的优势是能量密度，也就是说原来我的锂电，比如说特斯拉我一台车如果跑600至700公里，我要装载1000公斤的锂电池，而像丰田的氢能源汽车Mirai，如果跑1000多公里，它的最高记录是跑到了1380公里，它只需要约5公斤的氢气。

氢燃料电池已商业化固态和钠电池仍处技术前瞻

第一财经：也就是说，钠电池因为成本低，在大规模储能方面会有优势。那么，氢燃料电池和您刚刚讲的固态电池，如果在技术上进一步发展的话，在一定程度上是不是可以取代锂电池？

张帅：最近明显的趋势就是，包括碳酸锂的价格跟上游的各种各样的成本都在上升，其实这已经对下游使用锂电池的这些企业，尤其是车厂已经形成一定程度的压力了。所以这时候，钠电池如果成本能够降下来，技术上解决了，在储能上会有它的一席之地。

第一财经：钠电池的主要技术问题是什么呢？

张帅：现在为什么大家用的都是锂电池，因为从属性上来讲，锂电池是更适合大规模使用的。钠电池的充放电次数等技术指标，目前还达不到商用的要求。

一个好的电池要具备两个方面，一个是寿命要长，第二个是电子活性要小，我同样的物质，我可以储存更多的电，所以这两方面其实都是钠电池需要解决的技术问题。

目前来讲的话，钠电池已经有企业在解决这些问题。而像全固态电池，现在实验室也没有完全达到一个既保证了寿命，又保证了性能，成本就更不用说了，所以钠电池和固态电池这两块更多的是，你可以理解成是一个技术的前瞻。氢燃料电池则属于目前已经开始部分商业化，中国现在已经有累计大概1万多台氢能源车了，运行下来的商业模式和技术的发展应该也都蛮好的。

锂电池车和氢燃料电池车市场或将并行

第一财经：也就是说，从大规模商用的时间点来讲，目前已经大规模使用的是锂电池，氢能源已经在路上了，钠电池相对固态电池离我们更近一点。您刚刚讲到氢能源，我们这次的北京冬季奥运会里，氢能源车也是在全球范围内首次实现大规模示范使用，氢能源是否会取代锂电池？

张帅：我个人认为在一段时间内，氢燃料电池和锂电池应该是一个并行的状态，氢燃料电池的优点是能够重载和长续航，这个在重型卡车和商用车方面是有优势的。它的缺点是目前的成本还是偏高。虽然相比2017年，成本已经大概下降了60%到70%，未来可能还会再降70%，但目前的时点还是要比锂电贵很多。

比如同样一个发动机，锂电的发动机可能是七八万元，燃料电池的话，正常100千瓦的发动机，目前价格也要三十几万，所以要贵很多，此外，加氢站也不多。所以短时间内，我觉得互相会有个交叉重叠使用。这个重叠部分，我觉得应该是在比如说C级车，就是乘用车的高档车或者高档的SUV，最近几年之内在这些领域，我们是能见到氢燃料电池车的。

全球电池巨头花样百出但多数仅为工艺改进

第一财经：我们谈了很多技术和理论方面，再看一下实践方面，全球各家巨头的动作。宁德时代，全球锂电龙头，它在2021年推出了钠离子电池。比亚迪的话，它在力推刀片电池，而特斯拉在两年前就推它的46800电池，各家电池的路线在我们外界看来好像完全不一样。您能给我们解读一下这些巨头的想法吗？

张帅：钠电池它是一个比较大的改进，可能连重要的材料都换了，研发钠电池更多的是想要降低成本，或者说换一条路线，这个是比较大的改变。刚才提到的其他的电池，更多的是一些工艺上的改变，比如说你的CTP（无模组动力电池）也好，刀片电池也好，这些从本质上来讲都是要降低成本，就是尽量减少跟发电无关的部分，这样的话我就可以降低成本。

第一财经：比较像技术改良，不是新的技术路线。

张帅：嗯，更多的是工程上或者说我们制造上的一个路径选择。现在锂电池简单的、大幅度的成本下降已经很难做到了，所以必须是从这些（工艺制造）方面来挖钱。刀片电池这些其实都是减少了周边的附着物。

新技术若替代锂电产业链将巨变

第一财经：如果氢燃料电池和固态电池真正的实现了大规模推广，实际上它的产业链会跟原来的锂电池是完全不一样？

张帅：锂电池是一个储能装置，燃料电池是一个发电装置，你可以把它理解成锂电池就是充电宝，燃料电池是个发电机。锂电池进来的是电，然后再放出电来，它只是一个储存装置，燃料电池是拿氢气作为燃料进来，它是反应的原料，然后把电放出来，所以这两个从原理上来讲是完全不一样的。所涉及的产业链也是完全不一样的。

锂电池更多的是一些材料，燃料电池会涉及到一些电化学的东西，还会涉及到一些机器的东西。钠电池跟锂电池会共享比较多的供应链，而固态电池跟它们的差异就很大。燃料电池的供应链跟其他几家的供应链就完全不一样。

简单来讲，什么叫固态电池？就是已经没有液态电解质了，那电解质就不一样，没有液态电解质，自然就没有隔膜了，它的正负极也都不一样。

燃料电池则会涉及到它自己的供应链，它自己的电堆，就是发电反应的场所，它可能要有提供空气流道的双极板，然后发生电化学反应的膜电极，还有把空气打进去的空压机，把氢气进行循环的氢循环泵，它实际上你可以理解成像是一个发电机的状态。

第一财经：氢燃料电池和固态电池如果取代锂电池的话，那么也就意味着产业链中的正极负极还有电解液，包括它上游所有的产业链都会发生一个颠覆性的变化。

张帅：首先这个变化不会那么快发生。第二，如果确实发生的话，的确是这样，因为真正大家共享的材料其实不多。

续航力强边际成本低是氢燃料车最大优势

第一财经：相对传统的锂电池车相比，氢燃料电池车有什么优势？

张帅：优势主要是两个，第一燃料电池充放电速度快，就是加氢5分钟我就加满了，正常情况下我能跑七八百公里，极端情况下我能跑1000多公里，续航能力是没问题的。加氢时间短，对于商用车来讲是很重要的。因为很多重型卡车我是要连轴转的，我不可能说开8小时充电8小时，然后再接着下去，我最好是加满油接着开，换人不换车。

另外，锂电池的边际成本是越来越高的，燃料电池的边际成本是越来越低。也就是说，锂电池车如果越来越多，我的充电桩等基础设施就要越建越多，这样必然会带来对电网的冲击，电网可能要增容，可能要增加各种各样的配置。也就是说，锂电池车的比例越高，我电网的负担就越重，锂电池车的用量越大，对于贵金属材料的需求就越大，对锂和钴的需求量也越大，然后还要考虑各种各样的回收问题。

但是氢燃料电池是反过来的，它的边际成本是越来越低的。你车少的时候，我加氢站建设不方便，氢气也不多，但是车越多就跟油一样，一旦形成一个固定网络之后，我再增加这个车其实就不构成边际的基础设施成本了。

氢燃料车大规模爆发就在2023年

第一财经：但这个产业现在还没起来，还在初步的阶段？

张帅：中国目前正处于一个爆发的前夜。2021年底的时候，中国政策的细则逐渐落地，2021年整个中国上牌的氢燃料车一共是1200多台，今年业内觉得应该有个万台级别，但是这个量跟锂电池车比起来还小很多，锂电池车的数量是一两百万台。

第一财经：氢燃料车有没有可能会像几年前的锂电池车一样，有一个迅速发力的阶段。

张帅：它是需要一个很长的基础设施的酝酿过程，我们认为爆发的时间应该就是明年。

中国的基础设施，其实这两年一直在建加氢站，政策的细则在2021年年底已经逐渐落地。今年开始很多地方都会有燃料电池车能见得到，所以我们认为它的爆发应该是明年。

投资氢燃料产业最大风险是买太早

第一财经：从投资的角度来讲，您更看好哪一个赛道？

张帅：锂电池因为规模足够大，产业链足够长，本身还在稳定增长，所以这当中是容易找到一些被大家能普遍关注的，有增长的标的。而燃料电池就更适合那些喜欢看从0到1的投资思路的人。

燃料电池现在基本上一年1000台车，未来中国，光重卡一年就100万台车，从1000台车到100万台车，增长空间是足够大的。但是它的缺点是目前只有1000台车，那也意味着这个行业的关注度是不高的，就有可能会发生，很多人都不关注，只有你关注，那你买入的时点很可能在左侧，也就是太早了。

投资锂电产业最大风险是预期落空

第一财经：锂电池产业会不会有被颠覆的风险，锂电池从1990年开始研发成功，直到现在已经有30多年了，它会不会被取代，或者说有低于大家预期的戴维斯双杀？

张帅：从技术上来讲的话，被取代并没有那么容易。化学电池的材料，大家其实已经都试过一遍了，跟它最接近的，现在看起来的话，也就是在交通领域尝试的固态电池，在储能领域尝试的钠电池，但这些事情传统的电池厂商也都在做。所以从技术上来讲，替代会是一个非常缓慢的过程。而且找到替代方向的这些人，很有可能都是跟传统电池企业有关系的。

锂电池现在最大的风险可能就在于增长跟预期的差异。很多人对这个行业是预期很高的，按照目前的估值，很多企业是要连续翻番，才能够把估值恢复到一个正常制造业的水平。利润没有达到预期，或者低于预期，这个我觉得可能是行业里最大的风险。

市场增长最快是氢燃料最稳健仍是锂电

第一财经：这么多的技术路线，您觉得哪个将来的空间最大？哪个是增速最快？

张帅：从交通领域的话，我觉得锂电仍然会保持高速成长。因为几年内，还没有其他的能源形式可以替代锂电在乘用车领域的应用。从增速上来讲的话，氢燃料电池的增速肯定是更快的，毕竟是一个是从0到1，一个已经从1到10了。固态电池则取决于它自己的技术进展，能不能做到足够高的循环次数，成本要可接受，我觉得这都是需要去持续关注的。

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