終于，鈉離子電池要來(lái)了！
日前中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)宣布，10 月 8 日~11 月 7 日期間，全網(wǎng)征求關(guān)于《鈉離子電池通用規(guī)范》的意見(jiàn)。該通用規(guī)范主要適用于汽車動(dòng)力電池、儲(chǔ)能等領(lǐng)域，若進(jìn)展順利，預(yù)計(jì) 11 月左右就將發(fā)布并實(shí)施。
國(guó)內(nèi)寧德時(shí)代、比亞迪、華陽(yáng)股份、傳藝科技、維科技術(shù)等電池企業(yè)，早已入場(chǎng)鈉離子電池市場(chǎng)，其中寧德時(shí)代更是連續(xù)取得技術(shù)突破。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
然而，目前市面上的電動(dòng)車基本是鋰電池，少部分高端車型正在新嘗試半固態(tài)電池、固態(tài)電池，我們是否真的需要鈉離子電池？
電動(dòng)車的未來(lái)，不能沒(méi)有鈉離子電池
當(dāng)前電動(dòng)車常用的電池主要有兩種，即磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池，這兩種電池的主要差別在于，磷酸鐵鋰電池成本更低、安全性相對(duì)高一些，但能量密度太低，除了比亞迪，其他車企基本只有中低端車型才會(huì)搭載磷酸鐵鋰電池。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
三元鋰電池的優(yōu)勢(shì)在于能量密度較高，缺點(diǎn)則在于危險(xiǎn)性和成本略高，比磷酸鐵鋰電池更容易爆燃。
然而三元鋰電池理論能量密度最高不會(huì)超過(guò) 500Wh/kg，特斯拉推出的 21700 電池能量密度可達(dá) 300Wh/kg，已是當(dāng)前動(dòng)力電池的極限水平。按照百公里耗電 15 度計(jì)算，續(xù)航 1000 公里的汽車，電池重量就要高達(dá) 500kg 以上。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
電動(dòng)車充能速度遠(yuǎn)不如燃油車，哪怕充電樁數(shù)量等同于加油槍，也更容易造成擁堵排隊(duì)，因而車主普遍存在續(xù)航焦慮。國(guó)內(nèi)主流電動(dòng)車的續(xù)航，通常在 450 公里~650 公里，無(wú)法解決車主的續(xù)航焦慮情況。
因此，不少車企與電池企業(yè)一直在開(kāi)發(fā)固態(tài)電池。固態(tài)電池的能量密度的下限，幾乎可以說(shuō)是三元鋰電池的能量密度上限。隨便在搜索一下相關(guān)報(bào)道就可以看到，恩力動(dòng)力和軟銀公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的固態(tài)電池，能量密度相對(duì)其他同類產(chǎn)品已經(jīng)算是比較低的了，都能達(dá)到 300Wh/kg，而 NASA 開(kāi)發(fā)的固態(tài)電池，能量密度則達(dá)到了驚人的 500Wh/kg。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
看似一切都很美好，除了成本略高，但我們可能忽略了一個(gè)問(wèn)題，無(wú)論是磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池，還是固態(tài)電池，都離不開(kāi)鋰元素。
美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）數(shù)據(jù)顯示，地球上鋰礦資源大約只有 9800 萬(wàn)噸（2022 年數(shù)據(jù)）。雖說(shuō)已探明資源中，有一半掌握在中國(guó)企業(yè)手中，但我們必須承認(rèn)，這點(diǎn)鋰礦資源根本不夠全球汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。正因如此，特斯拉才會(huì)自建鋰礦精煉工廠，提高鋰礦資源的利用率。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
鈉元素含量位列第六，是鋰元素的 400 多倍。含量豐富且易開(kāi)采，鈉離子電池成本自然遠(yuǎn)低于鋰電池。出于成本、環(huán)保等角度考慮，鈉離子電池都是中低端車型實(shí)現(xiàn)低成本、高續(xù)航的最佳選擇。
鈉離子電池，實(shí)現(xiàn)低成本、高續(xù)航的希望？
除了成本低，鈉離子電池還有兩項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，那就是安全性更高、低溫狀態(tài)下表現(xiàn)更出色。哪怕是北方嚴(yán)寒地區(qū)，也不必?fù)?dān)心冬季氣溫太低，電動(dòng)車?yán)m(xù)航銳減。
鈉離子電池看上去似乎是實(shí)現(xiàn)低成本、高續(xù)航的希望，但鈉離子電池還需要解決一個(gè)問(wèn)題，那就是能量密度太低了！
今年 5 月的第十五屆深圳國(guó)際電池技術(shù)展覽會(huì)上，拓邦股份發(fā)布了一款鈉離子電池，能量密度僅為 120Wh/kg，預(yù)計(jì) 2025 年可以提升到 160Wh/kg，連磷酸鐵鋰電池都不如。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
7 月舉辦的第二屆鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展論壇公布數(shù)據(jù)顯示，17 家鈉離子電池企業(yè)參加評(píng)測(cè)的產(chǎn)品平均能量密度僅 104.1Wh/kg，這個(gè)成績(jī)可以說(shuō)慘不忍睹，暫時(shí)根本不適合電動(dòng)車。
全球裝機(jī)量最高的動(dòng)力電池企業(yè)寧德時(shí)代，投入重金研發(fā)鈉離子電池，已于 2021 年發(fā)布了第一代鈉離子電池，能量密度為 160Wh/kg。上海車展上，櫻桃、奇瑞等車企紛紛宣布，今年第四季度將推出搭載寧德時(shí)代鈉離子電池的汽車，寧德時(shí)代的第二代鈉離子電池能量密度可以達(dá)到 200Wh/kg。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
可是，實(shí)現(xiàn) 1000 公里續(xù)航，解決車主續(xù)航焦慮，200Wh/kg明顯不夠。同樣按照百公里能耗 15 度計(jì)算，1000 公里續(xù)航的鈉離子電池包，重量高達(dá) 750kg。普通的 B 級(jí)車重量也就 2000kg 左右，若是中大型 SUV，大約在 2500kg 左右，電池的占比太高了。
不僅如此，電池還需要占用大量空間。寧德時(shí)代第二代鈉離子電池能量密度按照體積計(jì)算，大約在 350Wh / L，100 公里續(xù)航電池就需要大約 0.43m³ 空間。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
現(xiàn)在一些新能源汽車采用天幕設(shè)計(jì)，就是因?yàn)榈撞侩姵卣加昧颂嗫臻g，若采用傳統(tǒng)天窗設(shè)計(jì)，那么頭部空間很可能過(guò)于擁擠。電池的自重同樣會(huì)影響續(xù)航，重量太高的車，就需要更大容量的電池，才能達(dá)到相同的續(xù)航，占用太多空間，又會(huì)降低乘坐舒適度。
鈉離子電池的當(dāng)務(wù)之急，依然是提高能量密度，預(yù)計(jì)達(dá)到 300Wh/kg，才有可能在普通車型上實(shí)現(xiàn) 1000 公里超長(zhǎng)續(xù)航。
就目前的情況來(lái)看，鈉離子電池有機(jī)會(huì)逐步取代磷酸鐵鋰電池，未來(lái)實(shí)現(xiàn)與三元鋰電池、固態(tài)電池三足鼎立的局面。
動(dòng)力電池市場(chǎng)格局，磷酸鐵鋰含淚說(shuō)再見(jiàn)？
鈉離子電池商用后，磷酸鐵鋰電池的地位難免會(huì)很尷尬，原因在于該電池的低成本、高安全性優(yōu)勢(shì)，鈉離子電池全都有，而且表現(xiàn)更好。
中國(guó)工程院院士陳立泉表示，鈉離子電池規(guī)?；逃煤?，成本會(huì)比磷酸鐵鋰電池低 20% 以上。
小通認(rèn)為，未來(lái)國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)動(dòng)力電池的分布很可能出現(xiàn)鈉離子電池、三元鋰電池、固態(tài)電池三足鼎立的情況。其中鈉離子電池取代磷酸鐵鋰電池現(xiàn)有的地位，主要應(yīng)用于 15 萬(wàn)元以內(nèi)的車型，三元鋰電池主要應(yīng)用于 15 萬(wàn)元~35 萬(wàn)元的中高端車型，固態(tài)電池則應(yīng)用于 35 萬(wàn)元以上的高端車型。
需要注意的是，限于空間和重量的影響，鈉離子電池電動(dòng)車不太可能有 1000 公里續(xù)航的版本，預(yù)計(jì)續(xù)航普遍在 400 公里~600 公里。
三元鋰電池可能出現(xiàn)少量續(xù)航 1000 公里的車型，但普遍續(xù)航預(yù)計(jì)會(huì)在 550 公里~800 公里。固態(tài)電池電動(dòng)車的續(xù)航大概率會(huì)在 700 公里以上，很有可能出現(xiàn)不少 1000 公里續(xù)航的車型。
當(dāng)然，這些預(yù)測(cè)均為國(guó)產(chǎn)車，合資車與國(guó)產(chǎn)車的策略不同，沒(méi)有那么在意性價(jià)比，因而可能會(huì)出現(xiàn)一些與國(guó)產(chǎn)車完全不同的結(jié)果。
日前中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)宣布，10 月 8 日~11 月 7 日期間，全網(wǎng)征求關(guān)于《鈉離子電池通用規(guī)范》的意見(jiàn)。該通用規(guī)范主要適用于汽車動(dòng)力電池、儲(chǔ)能等領(lǐng)域，若進(jìn)展順利，預(yù)計(jì) 11 月左右就將發(fā)布并實(shí)施。
國(guó)內(nèi)寧德時(shí)代、比亞迪、華陽(yáng)股份、傳藝科技、維科技術(shù)等電池企業(yè)，早已入場(chǎng)鈉離子電池市場(chǎng)，其中寧德時(shí)代更是連續(xù)取得技術(shù)突破。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
然而，目前市面上的電動(dòng)車基本是鋰電池，少部分高端車型正在新嘗試半固態(tài)電池、固態(tài)電池，我們是否真的需要鈉離子電池？
電動(dòng)車的未來(lái)，不能沒(méi)有鈉離子電池
當(dāng)前電動(dòng)車常用的電池主要有兩種，即磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池，這兩種電池的主要差別在于，磷酸鐵鋰電池成本更低、安全性相對(duì)高一些，但能量密度太低，除了比亞迪，其他車企基本只有中低端車型才會(huì)搭載磷酸鐵鋰電池。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
三元鋰電池的優(yōu)勢(shì)在于能量密度較高，缺點(diǎn)則在于危險(xiǎn)性和成本略高，比磷酸鐵鋰電池更容易爆燃。
然而三元鋰電池理論能量密度最高不會(huì)超過(guò) 500Wh/kg，特斯拉推出的 21700 電池能量密度可達(dá) 300Wh/kg，已是當(dāng)前動(dòng)力電池的極限水平。按照百公里耗電 15 度計(jì)算，續(xù)航 1000 公里的汽車，電池重量就要高達(dá) 500kg 以上。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
電動(dòng)車充能速度遠(yuǎn)不如燃油車，哪怕充電樁數(shù)量等同于加油槍，也更容易造成擁堵排隊(duì)，因而車主普遍存在續(xù)航焦慮。國(guó)內(nèi)主流電動(dòng)車的續(xù)航，通常在 450 公里~650 公里，無(wú)法解決車主的續(xù)航焦慮情況。
因此，不少車企與電池企業(yè)一直在開(kāi)發(fā)固態(tài)電池。固態(tài)電池的能量密度的下限，幾乎可以說(shuō)是三元鋰電池的能量密度上限。隨便在搜索一下相關(guān)報(bào)道就可以看到，恩力動(dòng)力和軟銀公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的固態(tài)電池，能量密度相對(duì)其他同類產(chǎn)品已經(jīng)算是比較低的了，都能達(dá)到 300Wh/kg，而 NASA 開(kāi)發(fā)的固態(tài)電池，能量密度則達(dá)到了驚人的 500Wh/kg。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
看似一切都很美好，除了成本略高，但我們可能忽略了一個(gè)問(wèn)題，無(wú)論是磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池，還是固態(tài)電池，都離不開(kāi)鋰元素。
美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）數(shù)據(jù)顯示，地球上鋰礦資源大約只有 9800 萬(wàn)噸（2022 年數(shù)據(jù)）。雖說(shuō)已探明資源中，有一半掌握在中國(guó)企業(yè)手中，但我們必須承認(rèn)，這點(diǎn)鋰礦資源根本不夠全球汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。正因如此，特斯拉才會(huì)自建鋰礦精煉工廠，提高鋰礦資源的利用率。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
鈉元素含量位列第六，是鋰元素的 400 多倍。含量豐富且易開(kāi)采，鈉離子電池成本自然遠(yuǎn)低于鋰電池。出于成本、環(huán)保等角度考慮，鈉離子電池都是中低端車型實(shí)現(xiàn)低成本、高續(xù)航的最佳選擇。
鈉離子電池，實(shí)現(xiàn)低成本、高續(xù)航的希望？
除了成本低，鈉離子電池還有兩項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，那就是安全性更高、低溫狀態(tài)下表現(xiàn)更出色。哪怕是北方嚴(yán)寒地區(qū)，也不必?fù)?dān)心冬季氣溫太低，電動(dòng)車?yán)m(xù)航銳減。
鈉離子電池看上去似乎是實(shí)現(xiàn)低成本、高續(xù)航的希望，但鈉離子電池還需要解決一個(gè)問(wèn)題，那就是能量密度太低了！
今年 5 月的第十五屆深圳國(guó)際電池技術(shù)展覽會(huì)上，拓邦股份發(fā)布了一款鈉離子電池，能量密度僅為 120Wh/kg，預(yù)計(jì) 2025 年可以提升到 160Wh/kg，連磷酸鐵鋰電池都不如。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
7 月舉辦的第二屆鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展論壇公布數(shù)據(jù)顯示，17 家鈉離子電池企業(yè)參加評(píng)測(cè)的產(chǎn)品平均能量密度僅 104.1Wh/kg，這個(gè)成績(jī)可以說(shuō)慘不忍睹，暫時(shí)根本不適合電動(dòng)車。
全球裝機(jī)量最高的動(dòng)力電池企業(yè)寧德時(shí)代，投入重金研發(fā)鈉離子電池，已于 2021 年發(fā)布了第一代鈉離子電池，能量密度為 160Wh/kg。上海車展上，櫻桃、奇瑞等車企紛紛宣布，今年第四季度將推出搭載寧德時(shí)代鈉離子電池的汽車，寧德時(shí)代的第二代鈉離子電池能量密度可以達(dá)到 200Wh/kg。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
可是，實(shí)現(xiàn) 1000 公里續(xù)航，解決車主續(xù)航焦慮，200Wh/kg明顯不夠。同樣按照百公里能耗 15 度計(jì)算，1000 公里續(xù)航的鈉離子電池包，重量高達(dá) 750kg。普通的 B 級(jí)車重量也就 2000kg 左右，若是中大型 SUV，大約在 2500kg 左右，電池的占比太高了。
不僅如此，電池還需要占用大量空間。寧德時(shí)代第二代鈉離子電池能量密度按照體積計(jì)算，大約在 350Wh / L，100 公里續(xù)航電池就需要大約 0.43m³ 空間。
鈉離子動(dòng)力電池登場(chǎng)，低價(jià)千公里續(xù)航電動(dòng)車要來(lái)了？
現(xiàn)在一些新能源汽車采用天幕設(shè)計(jì)，就是因?yàn)榈撞侩姵卣加昧颂嗫臻g，若采用傳統(tǒng)天窗設(shè)計(jì)，那么頭部空間很可能過(guò)于擁擠。電池的自重同樣會(huì)影響續(xù)航，重量太高的車，就需要更大容量的電池，才能達(dá)到相同的續(xù)航，占用太多空間，又會(huì)降低乘坐舒適度。
鈉離子電池的當(dāng)務(wù)之急，依然是提高能量密度，預(yù)計(jì)達(dá)到 300Wh/kg，才有可能在普通車型上實(shí)現(xiàn) 1000 公里超長(zhǎng)續(xù)航。
就目前的情況來(lái)看，鈉離子電池有機(jī)會(huì)逐步取代磷酸鐵鋰電池，未來(lái)實(shí)現(xiàn)與三元鋰電池、固態(tài)電池三足鼎立的局面。
動(dòng)力電池市場(chǎng)格局，磷酸鐵鋰含淚說(shuō)再見(jiàn)？
鈉離子電池商用后，磷酸鐵鋰電池的地位難免會(huì)很尷尬，原因在于該電池的低成本、高安全性優(yōu)勢(shì)，鈉離子電池全都有，而且表現(xiàn)更好。
中國(guó)工程院院士陳立泉表示，鈉離子電池規(guī)?；逃煤?，成本會(huì)比磷酸鐵鋰電池低 20% 以上。
小通認(rèn)為，未來(lái)國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)動(dòng)力電池的分布很可能出現(xiàn)鈉離子電池、三元鋰電池、固態(tài)電池三足鼎立的情況。其中鈉離子電池取代磷酸鐵鋰電池現(xiàn)有的地位，主要應(yīng)用于 15 萬(wàn)元以內(nèi)的車型，三元鋰電池主要應(yīng)用于 15 萬(wàn)元~35 萬(wàn)元的中高端車型，固態(tài)電池則應(yīng)用于 35 萬(wàn)元以上的高端車型。
需要注意的是，限于空間和重量的影響，鈉離子電池電動(dòng)車不太可能有 1000 公里續(xù)航的版本，預(yù)計(jì)續(xù)航普遍在 400 公里~600 公里。
三元鋰電池可能出現(xiàn)少量續(xù)航 1000 公里的車型，但普遍續(xù)航預(yù)計(jì)會(huì)在 550 公里~800 公里。固態(tài)電池電動(dòng)車的續(xù)航大概率會(huì)在 700 公里以上，很有可能出現(xiàn)不少 1000 公里續(xù)航的車型。
當(dāng)然，這些預(yù)測(cè)均為國(guó)產(chǎn)車，合資車與國(guó)產(chǎn)車的策略不同，沒(méi)有那么在意性價(jià)比，因而可能會(huì)出現(xiàn)一些與國(guó)產(chǎn)車完全不同的結(jié)果。
