Quali cambiamenti possono apportare le batterie agli ioni di sodio di CATL, che saranno commercializzate a luglio, ai veicoli alimentati da nuove fonti energetiche?

Nel campo dei veicoli a nuova energia, le vendite di automobili estremamente elevate in Cina hanno permesso al Paese di superare i paesi sviluppati in Europa e negli Stati Uniti.

I dati della China Association of Automobile Manufacturers mostrano che nel 2020 le vendite di veicoli a nuova energia nel mio Paese hanno raggiunto quota 1,367 milioni di unità, con un incremento annuo del 10,9%, più di quattro volte le vendite negli Stati Uniti. Oggi, le vendite di veicoli a nuova energia in Cina rappresentano il 40,7% delle vendite mondiali di veicoli a nuova energia.

Rispetto ad altri Paesi, il volume delle vendite è "senza pari". Ciò è dovuto agli incessanti sforzi delle aziende cinesi produttrici di veicoli a nuova energia e alla promozione delle sovvenzioni politiche del nostro Paese per i veicoli a nuova energia. Il prezzo più basso rispetto ai veicoli a combustibile fossile fa sì che i veicoli a nuova energia siano il motivo per cui i consumatori li preferiscono quando acquistano un'auto.

Tuttavia, dall'inizio di quest'anno, i prezzi della maggior parte dei veicoli a nuova energia hanno mostrato un sconcertante fenomeno di "aumento anziché di diminuzione", quindi il vantaggio di prezzo si è notevolmente indebolito rispetto a prima, il che porterà inevitabilmente a un rallentamento nella diffusione dei veicoli a nuova energia. Quali sono esattamente i fattori che causano l'aumento dei prezzi dei veicoli alimentati da nuove energie e come si può risolvere questo problema?

I costi delle batterie ostacolano la diffusione dei nuovi veicoli energetici

Nelle prime fasi di sviluppo del mercato, la Commissione nazionale per lo sviluppo e la riforma ha implementato speciali sussidi politici per promuovere lo sviluppo del mercato dei veicoli a nuova energia. Tuttavia, ciò che è seguito è stato un gran numero di aziende che hanno investito ciecamente nel settore dei veicoli a nuova energia, il che ha portato in ultima analisi a un ulteriore calo del tasso di utilizzo della capacità dell'intero mercato automobilistico, ostacolando al contempo il normale sviluppo di imprese sane.

Per arginare questa tendenza malsana, a metà dell'anno scorso la Commissione nazionale per lo sviluppo e la riforma ha proposto di ridurre del 20% il nuovo standard sui sussidi energetici per il 2021. Possono ricevere sussidi nazionali solo le aziende con vendite di veicoli alimentati da nuove energie pari a 10.000 unità. Sebbene questa politica abbia rapidamente ed efficacemente rettificato il fenomeno degli investimenti ciechi nel settore delle nuove energie, ha anche portato oggettivamente a un certo calo della competitività dei prezzi di vendita dei veicoli a nuova energia.

Inoltre, l'aumento vertiginoso del costo delle batterie ha fatto aumentare ulteriormente i prezzi dei veicoli alimentati da nuove fonti energetiche.

I dati del settore mostrano che i prezzi delle materie prime sono aumentati notevolmente. Il prezzo del carbonato di litio, il materiale principale delle batterie al litio, è aumentato del 60% su base annua da gennaio di quest'anno; anche il prezzo del litio ferro fosfato è aumentato di quasi il 20%. Secondo i costi delle batterie di CATL, il costo delle materie prime di una batteria rappresenta l'80% del costo totale, quindi si può quasi supporre che il prezzo delle batterie aumenterà nella stessa misura del prezzo delle materie prime.

Non solo la fornitura di materie prime per le batterie, ma anche la capacità produttiva non riesce a soddisfare la domanda in rapida crescita. Blue Lithium, noto produttore di celle per batterie al litio, ha annunciato in precedenza che la sua capacità produttiva annuale di 400 milioni di unità è ora insufficiente e ha affermato che l'azienda sta espandendo la sua linea di produzione di batterie al litio. Anche il suo concorrente CATL ha recentemente dichiarato che la capacità produttiva delle batterie dell'azienda è difficile da soddisfare per soddisfare la domanda dei clienti, ma ci vuole molto tempo per espandere la capacità produttiva, quindi non è in grado di garantire consegne tempestive. Ha inoltre collaborato con alcune aziende a valle alla costruzione di linee di produzione di batterie al litio.

Secondo i dati sulla capacità produttiva degli elementi al litio, l'aumento dei prezzi delle materie prime per le batterie è dovuto principalmente al fattore "squilibrio dell'offerta". Tuttavia, il problema della capacità produttiva è un problema di produzione reale. Rispetto ad altri componenti, l'ampliamento delle linee di produzione delle batterie è più difficile. L'approvazione della sicurezza, l'introduzione di attrezzature di produzione, ecc. sono tutti ostacoli che incidono sul progresso dell'espansione. In definitiva, in uno stato in cui "l'offerta è inferiore alla domanda", la capacità di produzione delle batterie è diventata un altro fattore che fa aumentare il prezzo delle batterie stesse.

Attualmente, nei veicoli con nuove fonti energetiche, i costi delle batterie rappresentano circa il 30%-40% del costo della distinta base del veicolo. Dopo che il prezzo delle batterie aumenta a causa dell'aumento dei prezzi delle materie prime, di una capacità produttiva insufficiente e per altri motivi, le case automobilistiche che si trovano a valle della filiera produttiva trasferiranno inevitabilmente questa parte dei costi aggiuntivi nel prezzo di vendita del prodotto.

Dopo che la riduzione delle nuove politiche di sussidi all'energia ha portato a un aumento del prezzo di vendita dei prodotti finali, il principale vantaggio di prezzo dei veicoli a nuova energia rispetto ai veicoli a carburante tradizionale è quasi scomparso e le carenze di lunga data, come la ricarica lenta e gli elevati costi di manutenzione, sono state nuovamente amplificate. Se questa situazione dovesse continuare, lo sviluppo di veicoli alimentati da nuove fonti energetiche risulterebbe estremamente sfavorevole.

Le batterie agli ioni di sodio a basso costo potrebbero cambiare le sorti dell'economia

Poiché i prezzi delle batterie al litio sono in forte aumento a causa di problemi di approvvigionamento, anche i produttori di batterie stanno attivamente cercando contromisure.

Durante l'assemblea degli azionisti di CATL 2020 tenutasi non molto tempo fa, il presidente di CATL Zeng Yuqun ha lanciato un "Easter egg" piuttosto scioccante. Ha affermato che a luglio CATL lancerà la prima batteria agli ioni di sodio disponibile in commercio al mondo.

Sebbene le batterie agli ioni di sodio non siano molto note al grande pubblico, da molti anni vengono condotte ricerche a riguardo. Attualmente, molte aziende cinesi, tra cui CATL, Sacred Sun Technology e China National Salt Chemical Corporation, vantano molti anni di esperienza in ricerca e sviluppo nel campo delle batterie agli ioni di sodio.

Rispetto alle batterie al litio, le batterie agli ioni di sodio presentano numerosi vantaggi tecnici. La prima è la sicurezza. La temperatura di fuga termica delle batterie agli ioni di sodio è più alta di quella delle batterie al litio e anche il tempo necessario per produrre reazioni chimiche a diretto contatto con l'acqua è piuttosto lento. Alcuni ricercatori hanno affermato che, sebbene le batterie agli ioni di sodio non possano essere sovraccaricate come le batterie al litio, possono essere scaricate eccessivamente, il che le rende più sicure durante lo stoccaggio a lungo termine.

Per quanto riguarda le materie prime, le risorse di sodio sono molto abbondanti. Per realizzare il catodo di una batteria agli ioni di sodio, è sufficiente utilizzare del comune sale commestibile. Solo nel 2019, la produzione di sale del mio Paese ha raggiunto i 60 milioni di tonnellate; inoltre l'anodo deve essere costituito solo da materie prime come il legno e il contenuto di sodio nella crosta terrestre è 1.000 volte superiore a quello del litio. L'estrema abbondanza di materie prime fa sì che i costi delle materie prime per le batterie agli ioni di sodio difficilmente siano influenzati dagli effetti della domanda e dell'offerta del mercato, con conseguenti drastiche fluttuazioni dei prezzi. Pertanto, dal lato dell'offerta, i costi delle materie prime delle batterie agli ioni di sodio sono molto stabili.

Grazie all'abbondanza di materie prime, il costo delle batterie agli ioni di sodio, una volta commercializzate su larga scala, è molto più basso di quello delle batterie al litio. I dati mostrano che il costo delle batterie agli ioni di sodio dopo l'aumento di produzione è di soli 0,2-0,3 yuan/WH, mentre il costo delle batterie al litio che hanno già raggiunto l'aumento di produzione è pari a 0,5-0,7 yuan/WH e il prezzo oscillerà in modo significativo in base all'offerta del mercato. Pertanto, in termini di costi, le batterie agli ioni di sodio rappresenteranno un'alternativa molto conveniente.

Poiché i costi delle batterie rappresentano una quota elevata del costo della distinta base del veicolo, si può prevedere che una volta che le batterie agli ioni di sodio saranno commercializzate su larga scala, i prezzi dei veicoli a nuova energia inaugureranno una nuova tornata di cali. Considerando che il modello Y prodotto dalla Tesla a livello nazionale è stato messo in vendita prima del nuovo anno con uno sconto di 165.100 yuan rispetto alla versione importata e ha ricevuto 100.000 ordini in meno di 12 ore, questa nuova tornata di tagli di prezzo promuoverà ulteriormente la diffusione dei veicoli alimentati da nuove energie. Allo stesso tempo, l'elevata sicurezza delle batterie agli ioni di sodio offrirà ai produttori di nuovi veicoli energetici l'opportunità di invertire l'immagine poco sicura delle batterie nella mente dei consumatori, il che è molto utile per creare un'immagine del settore che non è solo ecologica e rispettosa dell'ambiente, ma anche più sicura.

Naturalmente, nel breve termine, le batterie agli ioni di sodio presentano anche alcune carenze che devono essere migliorate. Poiché la capacità di trasporto della carica del sodio è più debole di quella del litio, la densità energetica delle batterie agli ioni di sodio attualmente in fase di ricerca è generalmente di 120 Wh/kg, ovvero molto inferiore ai 160 Wh/kg delle batterie al litio. Ciò rende impossibile garantire una durata sufficientemente lunga della batteria dell'auto.

Tuttavia, l'ultimo rapporto di ricerca del Centro di ricerca Helmholtz in Germania afferma che si ritiene che l'utilizzo di un materiale di carbonio ultrasottile a doppio strato di grafene (nanocarbonio) come anodo della batteria migliorerà efficacemente questo problema, quindi è solo questione di tempo prima che le batterie agli ioni di sodio maturino.

Nel complesso, le batterie al litio, i cui prezzi sono fortemente influenzati dall'offerta, rappresenteranno un ostacolo importante alla diffusione dei veicoli alimentati da nuove energie. Le batterie agli ioni di sodio, d'altro canto, presentano evidenti vantaggi in termini di stabilità e costi contenuti, dovuti alle abbondanti riserve di materie prime. Ciò favorisce molto il controllo del rischio delle case automobilistiche e consentirà inoltre a un numero maggiore di consumatori di scegliere più facilmente veicoli a nuova energia con vantaggi di prezzo al momento dell'acquisto di un'auto, il che darà un forte impulso alla diffusione dei veicoli a nuova energia nel mercato di massa.

Vincitore del Qingyun Plan di Toutiao e del Bai+ Plan di Baijiahao, del Baidu Digital Author of the Year 2019, del Baijiahao's Most Popular Author in the Technology Field, del Sogou Technology and Culture Author 2019 e del Baijiahao Quarterly Influential Creator 2021, ha vinto numerosi premi, tra cui il Sohu Best Industry Media Person 2013, il China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, il Guangmang Experience Award 2015, il China New Media Entrepreneurship Competition Finals 2015 e il Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.