2021年08月04日 | 由锂转钠，宁德时代意欲何为？

不久前，宁德时代发布了全新的“钠离子电池”。

在宁德时代官方公布的数据中，第一代“钠离子电池”的能量密度为160Wh/Kg；常温情况下可以实现快速充电（15分钟补能80%）；在零下20℃的气温下，仍可保持90%以上的充放电效率；热稳定性极高，安全性远超国家动力电池的安全标准。

从这些数据来看，宁德时代发布的第一代钠离子电池表现还算不错。那么，从现实的角度来看，宁德时代打造钠离子电池到底有着怎样的用意？钠离子电池是否能成为未来纯电汽车动力电池技术发展的主流方向？在此之前，我们先来聊聊什么是钠离子电池。

起底“钠离子”其实并非新物种

在此之前，市场上电动车型主要运用的电池种类还是三元锂离子电池以及磷酸铁锂电池，这两种电池也是目前比较主流的解决方案，并且技术成熟。那么，这一次宁德时代带来的钠离子电池，又是何方神圣？

其实严格来说，钠离子电池和锂离子电池算得上是“表亲”。在上个世纪六七十年代的时候，大容量电池开始初步的发展。而彼时，科学家们在实验室里研究出了两种“摇椅式电池”（锂/钠在整个脱落和嵌入的循环过程中，保持稳定的离子形式，这些离子能在电池两极的嵌合物中摇摆，因此被称为“摇椅式电池RCB”）。而锂离子和钠离子，都能作为正负极之间来回移动工作的离子形态，为电池提供电荷搬运的工作。

所以，从发明的时间节点来看，钠离子电池和锂离子电池算得上是“兄弟关系”；并且由于两者的原理相似，只是“DNA”有所区别，因此这两种结构的电池严格来说应该是“表兄弟”一般的关系。

在我们理清了钠离子电池和锂离子电池之间的“血缘关系”后，我们接下来再来看看，钠离子电池有何优势和劣势。

钠离子电池的优势，集中体现在成本和安全两大方面

我们为什么要从内燃机时代步入到电动化时代？在目前主流的观点中，是出于能源安全的问题而考虑的。石油终会枯竭，但电能取之不竭，核电、水电、光伏……电能几乎就是完美的化石能替代品。但是，电能虽然不会枯竭，但储存电能的介质储量却是有限的。

以目前主流的三元锂离子电池为例，其介质主要是由锂、钴、镍组成的。这三种介质均来自于矿产。而眼下一个很现实的问题，就是这些矿产在国内比较稀有，长期都是依赖于进口，不仅价格高昂，而且资源安全也难以保障。因此，需要有一种新的储电介质来规避这一问题。

而目前探明储量比锂离子高数百倍的钠离子，则带来了很好的数量优势和价格优势。关于这一点，大家可以参考一下食用盐有多便宜。食用盐可以从海水中分离出来，而钠离子也可以从海水中分离出来。而碳酸锂原材料的价格，今年目前的行情价是接近十万元一吨……另外，采用钠离子作为电池介质，还能规避钴、镍等贵金属的使用，从而让电池的材料成本降低30-40%。

此外，由于钠离子电池的工作原理和锂离子电池类似，所以它的兼容性很强。举个例子，目前的锂电池车型，可以完美地更换钠离子电池，从而降低了车企的研发成本。

各种节省的成本，折算到最终的汽车售价里，无论是新车购置价格，还是更换电池的价格，都会更低。对于消费者来说，更便宜的车价和后期维护成本，也更有优势。

除了售价低之外，钠离子的另一大优势就是安全性优于锂离子电池，并且低温性能更优。众所周知，锂离子的活泼度比较高，在电池工作过程中容易出现失控等问题。而钠离子则不会出现这一问题，并且在测试环节中，可以做到各个项目的不起火不爆炸，整体的安全性优于锂电池。

此外，钠离子电池的高低温性能也更加优秀。在极端温度下，钠离子电池都有较好的容量保持率。对于北方用户来说，低温性能更好的钠离子电池，无疑会成为一个更好的选择。

钠离子电池的缺点也同样明显

从以上的各项性能来看，不知道大家是否会有这样的感觉：既然钠离子电池能打破资源的束缚、提升安全性、降低成本甚至是满足极寒地区的用户需求，那么这种电池是否就很完美了？结合技术理论，再加上宁德时代目前给出的一些数据表明，钠离子电池其实并不完美。

首先，在能量密度的体现上。目前，宁德时代制造的第一代钠离子电池，每千克的能量密度为160Wh，并且宁德时代还在继续加大研发力度，希望未来钠离子电池的能量密度达到200Wh/Kg。由此可见，钠离子电池能量密度的上限，基本上就是锂离子电池能量密度的下限。在目前，不管是宁德时代，还是LG或者比亚迪，其电池的能量密度都能轻松超过200Wh/Kg，甚至一些电池还超过了300Wh/Kg。

而钠离子电池能量密度不足的问题，也是“命中注定”的。由于钠离子在嵌入正负极时，钠离子的单体质量要比锂离子更重、体积更大，在嵌入正负极时，容易使材料发生较大的形变，从而出现能量密度低、循环寿命短这一类的问题。

值得一说的是，从目前的技术来看，钠离子电池的循环次数大概在3000次左右，虽然比磷酸铁锂要好一点，但相比于锂电池，钠离子电池的耐久性不算出色。而锂电池的循环次数，普遍达到了5000次以上。在这一方面，钠离子电池的性能也无法和锂离子电池相提并论。

钠离子电池前景展望，宁德时代会用它来干什么？

其实，通过对钠离子的“刨根究底”，不难发现，宁德时代开发钠离子电池更多的是为了能源安全的储备技术，并非完全会替代锂离子电池。那么，除了用作能源安全的储备技术外，宁德时代是否会在下一个阶段，把钠离子电池进行商用呢？

答案是肯定的。在目前，宁德时代即将开启钠离子电池的商用化路线，并且在2023年形成钠离子电池的基本产业链。从上游原料供应，到下游主机厂商，钠离子电池技术势必会出现在我们的生活中。

但是，根据笔者的推测，钠离子电池大概率不会出现在中高端纯电动乘用车上，而是可能会在A0级微型纯电动车型、商用纯电动车型以及混动车型上出现。

在A0级市场，性价比可以说是决定市场前景的关键因素。很多消费者宁愿续航里程短个几十公里，也不希望车价昂贵。因此，A0级市场，将会是钠离子电池应用在纯电动乘用车领域的主战场。

而在商用车领域，不必多说。除了成本外，续航里程也是很重要的一大因素。商用车由于体积大、承载能力强，即便是钠离子电池能量密度低一点也没关系，可以依靠堆砌电池数量和体积的方式，提升续航里程。

而在混动车型领域，目前主流的混动模式对电池储能量都不高。两田的强混系统，电池储备顶天了也就十几千瓦时；而即便是插电式混动或增程式混动，目前主流的电池容量也就五十到六十千瓦时。由于电池容量要求不高，所以钠离子电池还是比较有前景的。

所以，综合来看，宁德时代此次推出钠离子电池，并非是想要完全取代锂离子电池的地位。从战略层面来看，这一电池技术是作为能源安全的储备；在商用层面来看，钠离子电池在后期会与锂离子电池共存，两者互相弥补各自的短板，从而起到丰富纯电动市场的作用。

结束语

作为国内最大的新能源电池供应商，宁德时代此次推出钠离子电池其实也是自身正常的操作，我们大可不必过度解读。但值得肯定的是，目前的新能源市场，是一个生命力极强的新生市场，无时无刻不在产生着新的可能。从锂离子电池到氢燃料电池，再到钠离子电池，这块初被开发的“大陆”随时激荡着新的可能性。相信在不久的未来，在众多科研人员的努力下，新能源瓶颈终会突破，我们也会迎来一个朝气蓬勃的绿色出行时代。