锂电池“战友”钠离子电池也“非等闲”

撰稿丨采编部

编辑丨麦 子

美编丨CBEA独耀

或许，要干掉化石能源这个“碳中和”的“敌人”，仅仅靠锂离子电池还是远远不够的，如今锂电池的“战友”——钠离子电池，正迅速加入队列。

7月29日，宁德时代发布了公司第一代钠离子电池。宁德时代董事长曾毓群认为，“碳中和”催生了万亿瓦时级的电池需求，推动了新能源产业蓬勃发展，新的应用场景不断产生，给了不同技术施展的舞台。多元化的技术路线，也将助力产业长期稳定发展。

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钠的“战斗力”

从钠离子电池的“战斗力”上来看，宁德时代给出的数据是：电芯单体能量密度高达160Wh/kg；常温下充电15分钟，电量可达80%以上；在-20°C低温环境中，也拥有90%以上的放电保持率；系统集成效率可达80%以上；热稳定性远超国家强标的安全要求。

在正极材料方面，宁德时代采用了克容量较高的普鲁士白材料，创新性地对材料体相结构进行电荷重排，解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减这一核心难题。在负极材料方面，宁德时代开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料，其具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性。

据介绍，宁德时代构建了高通量材料集成计算平台，在原子级别对材料进行模拟计算和设计仿真，凭借对原理的深刻理解，借助先进的算法和强大的算力，寻找各种材料基因的结合点，开发出更适合钠离子电池的各类材料，推动其进入产业化的快速通道，并不断迭代。

在系统创新方面，宁德时代开发了AB电池系统解决方案，即钠离子电池与锂离子电池两种电池按一定比例进行混搭，集成到同一个电池系统里，通过BMS精准算法对不同电池体系进行均衡控制。AB电池系统解决方案既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板，也发挥出了它高功率、低温性能好的优势。以此系统结构创新为基础，可为锂钠电池系统拓展更多应用场景。

根据宁德时代研究院副院长黄起森的介绍，在制造工艺方面，钠离子电池可以实现与锂离子电池生产设备、工艺的完美兼容，产线可进行快速切换，完成产能快速布局。目前，宁德时代已启动相应的产业化布局，2023年将形成基本产业链。

在应用方面，钠离子电池既可应用于各种交通电动化场景，尤其在高寒地区具有突出优势，又可灵活适配储能领域全场景的应用需求。曾毓群表示，宁德时代的下一代钠离子电池能量密度研发目标是200Wh/kg以上。

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“并肩作战”

业内分析称，钠离子电池的研发和应用，将对我国减少锂资源对外依存度具有重要战略意义。全球锂资源主要集中于南美洲，我国仅拥有世界锂资源储量的5.93%，锂矿大多位于青藏高原地区，开采难度大，致使我国存在着被卡脖子的风险。在全球加速新能源转型的背景下，这种潜在风险正逐渐凸显。

不仅如此，随着全球电动汽车的发展，锂离子电池的需求增加，锂价格将保持上涨趋势。根据彭博财经预测，到2025年电池级锂化学品需求将达64万吨碳酸锂当量，2030年这一数据则将进一步攀升至150万吨碳酸锂当量。该机构统计称，今年以来全球碳酸锂的价格相较2020年上涨了超过30%。

中金公司发布的研报指出，发展钠离子电池，不仅有助于缓解中国锂资源80%依赖进口的窘境，维护供应链安全，同时也将延缓锂离子电池原材料上涨带来的价格提升，从而降低成本压力。

前不久，宁德时代的供货商德方纳米动力型磷酸铁锂报价大涨，面对这一“哄抬物价”的行为，曾毓群在今年的股东大会上就对外放话称：“如果谁在我们这拼命乱涨价，我们就会把他们排除在外。”而钠离子电池正是不用“锂”的。

相比于“贫乏”的锂资源，地球上钠的储量要丰富得多，且钠资源分布均匀、价格也十分低廉。锂的地表含量只有0.0065%，钠的含量则为 2.75%，是锂的400多倍，钠在全球的含量可谓是取之不尽，“大海里全都是”。

从应用上看，钠离子电池在储能领域比锂电池性价比更好。钠离子电池安全性高、体积更小、重量更轻、成本更低。据业内机构预测，钠离子电池产业化后其成本将比锂离子电池低30%，总体性能显著优于铅酸电池，但能量密度相对较低，因此不会全面取代锂电池，但极有可能在低速新能源汽车、两轮车、储能电站方面形成较大市场。

显而易见，钠离子电池的推出，让行业看到了一条锂电池之外的全新电池技术路径的可能。广发证券预计，2025年国内钠离子电池潜在应用场景需求量为123GWh，以磷酸铁锂电池价格计量，对应市场规模约为537亿元。

据电池中国了解，除了宁德时代外，目前国内外有约20家企业布局了钠离子电池产业化生产，国内企业主要包括钠创新能源、中科海钠等，国外企业则有英国FARADION、美国Natron Energy、法国NAIADES、日本岸田化学、松下、三菱等。

未来，钠离子电池将和锂离子电池“并肩作战”，共同开拓新能源广阔大蓝海。