钠离子电池上车！生产成本比锂电池低
发布日期：2024-01-18
来源：IT时报
新年伊始，新能源电池行业有了新动作。
1月4日，比亚迪徐州钠电池项目开工；1月5日，江淮钇为全球首款钠离子电池（简称钠电池）量产车正式交付；1月6日，宁德时代申请钠离子电池正极材料及其制备方法、正极极片及电池和用电装置；欣旺达创始人王明旺表示，2024年第三季度将投入钠电池量产……
从计划测试到量产上车，钠离子电池发展十分迅速。钠电池之所以能站在聚光灯下，与此前居高不下的锂价格有关，2023年开始，锂价格“跌下神坛”一路走低。
分析人士认为，想要从Plan B成为锂电池的替代者，钠电池的能力尚且不足，长远来看，低续航的微型车或许才是它的主要进军方向。
01耐热耐寒消解“电池焦虑”
冬天是新能源车主最为苦恼的季节。一位北京极氪车主向《IT时报》记者吐槽，续航理论最高732公里，但现在实际只能续航500多公里。另一位呼和浩特的新能源出租车马师傅则表示，才跑了一小时，原本430公里的续航便只剩下200公里，一天要跑4次充电站。
极端气温下非正常掉电，是锂电池作为动能的最大弊端，此前有研究表明，因为车主驾驶习惯、气温、路况等情况不同，锂电池的续航都有不同程度缩水。冬季零下环境中，三元锂电池普遍缩水25%左右，磷酸铁锂电池更是缩水30%左右。
相比之下，钠离子电池对高低温的适应性要好很多。中国科学院物理研究所曾对钠离子电池做过实验，80℃高温中循环充放电900次，钠电池的电量保持率能达到80%；在零下20℃的低温环境中，钠电池也能具备90%以上的电量保持率。
另外，钠离子电池的工作原理与锂电池极为相似，都是由正极、负极、电解质、隔膜等部件组成。当电池充电时，钠离子便会从正极出发，穿过中间的电解质，最终嵌入负极材料中；放电过程则是从负极进入正极，电子在其中循环往复实现电池的循环利用。
这一原理也为钠电池的生产创造便捷。某新能源汽车生产人员蒋峰（化名）告诉《IT时报》记者，由于锂电池与钠电池工作原理比较相似，在生产环节，用现有的锂电池制造设备完全可以制造出钠电池，生产材料和电芯制造技术也已经十分成熟。部件制造方面，锂电池里的集流体只能使用铜箔，才不会在使用过程中发生化学反应，而钠离子的稳定性则可以使用更为便宜且量大的铝箔。
原料成本低廉也是钠电池的优势所在。我国作为新能源汽车生产大国，对锂资源需求旺盛，但全球锂资源绝大部分集中在南美和澳大利亚，因此70%的锂矿资源都需要从国外进口，无形中增加了成本。而钠资源在元素周期表中占据第六位，在地壳中储量占比达到2.74%，是锂资源的420倍。
蒋峰告诉记者，一块三元锂电池成本为700~900元/kwh左右，百公里续航大概需要15kwh，最低成本为10500元左右。若使用钠电池，其价格成本大约在300~500元/kwh，生产成本大约会下降40%。
低成本、高安全、高性能等特性，使钠电池成为电池厂商争相入局的Plan B。
《中国钠离子电池行业发展白皮书（2023年）》分析，钠离子电池产业链将在2023年和2024年完成客户产品验证、良品率提升、产业链各环节培养以及示范项目推广，预计将在2025年真正体现钠离子电池的成本优势，实现真正经济学意义上的产业化发展。
02成本优势缩小“抗锂”仍有难度
然而，面对不断下跌的锂价，钠电池成本低的优势不再明显。
1月9日，上海钢联数据显示，电池级碳酸锂现货均价下跌1000元/吨，报9.8万元，跌破10万元关口，其他平台报价也均已跌破了10万元，而上一次出现这样的价格还是在2021年。
上海钢联新能源事业部锂业分析师李攀此前对媒体表示，锂电池产业链中，盈利主要集中在下游的电池制造环节和上游的锂资源开采环节，具体占比取决于市场和公司的具体情况。他预测，2024年国内电池级碳酸锂价格月度均价预计维持在7万~9万元/吨的区间范围，这意味着，当前锂价还有继续下跌的可能。
此外，想要成功上车，钠电池还面临一个“致命”缺陷——能量密度不足。目前，磷酸铁锂电池能量密度能达到140~180wh/kg，而钠电池只能达到120~140wh/kg，如果将锂离子比作乒乓球，那钠离子就是足球，想要跑同等距离，车辆需要为电池预留更大的体积。
因此，这次中科海钠与江淮钇为联合推出的钠电池新能源车，续航里程仅有252公里。与蔚小理等推出的1000公里续航完全不是同一量级。
真锂研究创始人墨柯曾公开表示，微型电动车未来将会是钠电池的天下，因为微型纯电新能源以城市代步为主，电池包不需要太大，能力密度需求成本较低的钠电池便可以胜任。
另外，大型公交车和物流车因为体积较大、运行线路固定、行驶距离较短，对电池能量密度的需求不会太高，对钠电池来说，也是不错的使用场景。目前，国内电动公交车一般采用铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、钠离子电池和氢燃料电池5类，钠电池虽未成为首选，但凭借钠电池优异的低温能效、循环性能、安全等特性，竞争力十足。
未来，随着钠电池逐步成熟，能量密度更低的铅酸电池很可能将退出市场。
不过，面对锂电池，钠电池依旧不占优势。
上海交通大学化学化工学院副教授李林森认为，钠电池的成本若只比锂电池稍低一点，后续在下游推广上会面临诸多困难。江西新能源科技职业学院新能源汽车技术研究院院长张翔同样认为，钠离子电池续航较低，还难以普及，只可能是未来的选择之一，不会对如今新能源汽车动力格局造成影响。
