文｜IT時報記者 沈毅斌
編輯｜郝俊慧 孫妍
新年伊始，新能源電池行業(yè)有了新動作。
1月4日，比亞迪徐州鈉電池項目開工；1月5日，江淮釔為全球首款鈉離子電池（簡稱鈉電池）量產(chǎn)車正式交付；1月6日，寧德時代申請鈉離子電池正極材料及其制備方法、正極極片及電池和用電裝置；欣旺達(dá)創(chuàng)始人王明旺表示，2024年第三季度將投入鈉電池量產(chǎn)……
從計劃測試到量產(chǎn)上車，鈉離子電池發(fā)展十分迅速。鈉電池之所以能站在聚光燈下，與此前居高不下的鋰價格有關(guān)，2023年開始，鋰價格“跌下神壇”一路走低。
分析人士認(rèn)為，想要從Plan B成為鋰電池的替代者，鈉電池的能力尚且不足，長遠(yuǎn)來看，低續(xù)航的微型車或許才是它的主要進(jìn)軍方向。
01 耐熱耐寒 消解“電池焦慮”
冬天是新能源車主最為苦惱的季節(jié)。一位北京極氪車主向《IT時報》記者吐槽，續(xù)航理論最高732公里，但現(xiàn)在實際只能續(xù)航500多公里。另一位呼和浩特的新能源出租車馬師傅則表示，才跑了一小時，原本430公里的續(xù)航便只剩下200公里，一天要跑4次充電站。
極端氣溫下非正常掉電，是鋰電池作為動能的最大弊端，此前有研究表明，因為車主駕駛習(xí)慣、氣溫、路況等情況不同，鋰電池的續(xù)航都有不同程度縮水。冬季零下環(huán)境中，三元鋰電池普遍縮水25%左右，磷酸鐵鋰電池更是縮水30%左右。
相比之下，鈉離子電池對高低溫的適應(yīng)性要好很多。中國科學(xué)院物理研究所曾對鈉離子電池做過實驗，80℃高溫中循環(huán)充放電900次，鈉電池的電量保持率能達(dá)到80%；在零下20℃的低溫環(huán)境中，鈉電池也能具備90%以上的電量保持率。
另外，鈉離子電池的工作原理與鋰電池極為相似，都是由正極、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜等部件組成。當(dāng)電池充電時，鈉離子便會從正極出發(fā)，穿過中間的電解質(zhì)，最終嵌入負(fù)極材料中；放電過程則是從負(fù)極進(jìn)入正極，電子在其中循環(huán)往復(fù)實現(xiàn)電池的循環(huán)利用。
這一原理也為鈉電池的生產(chǎn)創(chuàng)造便捷。某新能源汽車生產(chǎn)人員蔣峰（化名）告訴《IT時報》記者，由于鋰電池與鈉電池工作原理比較相似，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，用現(xiàn)有的鋰電池制造設(shè)備完全可以制造出鈉電池，生產(chǎn)材料和電芯制造技術(shù)也已經(jīng)十分成熟。部件制造方面，鋰電池里的集流體只能使用銅箔，才不會在使用過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而鈉離子的穩(wěn)定性則可以使用更為便宜且量大的鋁箔。
原料成本低廉也是鈉電池的優(yōu)勢所在。我國作為新能源汽車生產(chǎn)大國，對鋰資源需求旺盛，但全球鋰資源絕大部分集中在南美和澳大利亞，因此70%的鋰礦資源都需要從國外進(jìn)口，無形中增加了成本。而鈉資源在元素周期表中占據(jù)第六位，在地殼中儲量占比達(dá)到2.74%，是鋰資源的420倍。
蔣峰告訴記者，一塊三元鋰電池成本為700~900元/kwh左右，百公里續(xù)航大概需要15kwh，最低成本為10500元左右。若使用鈉電池，其價格成本大約在300~500元/kwh，生產(chǎn)成本大約會下降40%。
低成本、高安全、高性能等特性，使鈉電池成為電池廠商爭相入局的Plan B。
《中國鈉離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書（2023年）》分析，鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈將在2023年和2024年完成客戶產(chǎn)品驗證、良品率提升、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)培養(yǎng)以及示范項目推廣，預(yù)計將在2025年真正體現(xiàn)鈉離子電池的成本優(yōu)勢，實現(xiàn)真正經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
02 成本優(yōu)勢縮小“抗鋰”仍有難度
然而，面對不斷下跌的鋰價，鈉電池成本低的優(yōu)勢不再明顯。
1月9日，上海鋼聯(lián)數(shù)據(jù)顯示，電池級碳酸鋰現(xiàn)貨均價下跌1000元/噸，報9.8萬元，跌破10萬元關(guān)口，其他平臺報價也均已跌破了10萬元，而上一次出現(xiàn)這樣的價格還是在2021年。
上海鋼聯(lián)新能源事業(yè)部鋰業(yè)分析師李攀此前對媒體表示，鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中，盈利主要集中在下游的電池制造環(huán)節(jié)和上游的鋰資源開采環(huán)節(jié)，具體占比取決于市場和公司的具體情況。他預(yù)測，2024年國內(nèi)電池級碳酸鋰價格月度均價預(yù)計維持在7萬~9萬元/噸的區(qū)間范圍，這意味著，當(dāng)前鋰價還有繼續(xù)下跌的可能。
此外，想要成功上車，鈉電池還面臨一個“致命”缺陷——能量密度不足。目前，磷酸鐵鋰電池能量密度能達(dá)到140~180wh/kg，而鈉電池只能達(dá)到120~140wh/kg，如果將鋰離子比作乒乓球，那鈉離子就是足球，想要跑同等距離，車輛需要為電池預(yù)留更大的體積。
因此，這次中科海鈉與江淮釔為聯(lián)合推出的鈉電池新能源車，續(xù)航里程僅有252公里。與蔚小理等推出的1000公里續(xù)航完全不是同一量級。
真鋰研究創(chuàng)始人墨柯曾公開表示，微型電動車未來將會是鈉電池的天下，因為微型純電新能源以城市代步為主，電池包不需要太大，能力密度需求成本較低的鈉電池便可以勝任。
另外，大型公交車和物流車因為體積較大、運行線路固定、行駛距離較短，對電池能量密度的需求不會太高，對鈉電池來說，也是不錯的使用場景。目前，國內(nèi)電動公交車一般采用鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鈉離子電池和氫燃料電池5類，鈉電池雖未成為首選，但憑借鈉電池優(yōu)異的低溫能效、循環(huán)性能、安全等特性，競爭力十足。
未來，隨著鈉電池逐步成熟，能量密度更低的鉛酸電池很可能將退出市場。
不過，面對鋰電池，鈉電池依舊不占優(yōu)勢。
上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副教授李林森認(rèn)為，鈉電池的成本若只比鋰電池稍低一點，后續(xù)在下游推廣上會面臨諸多困難。江西新能源科技職業(yè)學(xué)院新能源汽車技術(shù)研究院院長張翔同樣認(rèn)為，鈉離子電池續(xù)航較低，還難以普及，只可能是未來的選擇之一，不會對如今新能源汽車動力格局造成影響。
排版／ 季嘉穎