钠离子电池将跨入量产应用新阶段？

终于，钠离子电池要来了！

日前中国化学与物理电源行业协会宣布，10月8日至11月7日，全网征求关于《钠离子电池通用规范》的意见。该通用规范主要适用于汽车动力电池、储能等领域，若进展顺利，预计11月左右发布并实施。

国内宁德时代、比亚迪、华阳股份、传艺科技、维科技术等电池企业，早已进入钠离子电池市场，其中宁德时代更是连续取得技术突破。

然而，目前市面上的电动车基本是锂电池，少部分高端车型正在新尝试半固态电池、固态电池，我们是否真的需要钠离子电池？

电动车的未来，不能没有钠离子电池

当前电动车常用的电池主要有两种，即磷酸铁锂电池与三元锂电池，这两种电池的主要差别在于，磷酸铁锂电池成本更低、安全性相对高一些，但能量密度太低，除了比亚迪，其他车企基本只有中低端车型才会搭载磷酸铁锂电池。

三元锂电池的优势在于能量密度较高，缺点则在于危险性和成本略高，比磷酸铁锂电池更容易爆燃。然而，三元锂电池理论能量密度最高不会超过500Wh/kg，特斯拉推出的21700电池能量密度可达300Wh/kg，已是当前动力电池的极限水平。按照百公里耗电15度计算，续航1000公里的汽车，电池重量就要高达500kg。

目前，电动车充能速度远不如燃油车，哪怕充电桩数量等同于加油枪，也更容易造成拥堵排队，因而电动车车主普遍存在续航焦虑。国内主流电动车的续航通常在450～650公里，尚无法解决车主的续航焦虑情况。

因此，不少车企与电池企业一直在开发固态电池。固态电池能量密度较高，恩力动力和软银公司联合开发的固态电池，能量密度能这到300Wh/kg，而NASA（美国航空航天局）开发的固态电池，能量密度更达到了500Wh/kg。

但无论是磷酸铁锂电池、三元锂电池，还是固态电池，都离不开锂元素。然而，美国地质调查局（USGS）数据显示，地球上锂矿资源大约只有9800万吨（2022年数据）。但这些锂矿资源是不够实现全球汽车行业电动化转型的。正因如此，特斯拉才会自建锂矿精炼工厂，提高锂矿资源的利用率。

而钠元素含量却是锂元素的400多倍，且更易开采，从这个角度来看，钠离子电池生产成本自然远低于锂电池。因此，出于成本、环保等方面的考虑，钠离子电池都是未来一段时间内中低端车型实现低成本、高续航的最佳选择。

钠离子电池，实现低成本、高续航的希望？

除了成本低，钠离子电池还有两项优势，即安全性更高和低温状态下表现更出色。哪怕是北方地区，也不必担心冬季气温太低影响电动车续航。

钠离子电池看上去似乎是实现低成本、高续航的希望，但钠离子电池还需要解决能量密度低的问题。

今年5月在第十五届深圳国际电池技术展览会上，拓邦股份发布了一款钠离子电池，能量密度仅为120Wh/kg，预计2025年可以提升到160Wh/kg，与磷酸铁锂电池相比，这个能量密度还是相对较低。

7月举办的第二届钠离子电池产业链与标准发展论坛公布数据显示，17家钠离子电池企业参加评测的产品平均能量密度仅为104.1Wh/kg，从这一角度来看，钠离子电池暂时还是无法适用于电动车。

近年来，全球装机量最高的动力电池企业宁德时代，投入重金研发钠离子电池，已于2021年发布了第一代钠离子电池，能量密度为160Wh/kg。今年4月上海车展上，樱桃、奇瑞等车企纷纷宣布，今年第四季度将推出搭载宁德时代钠离子电池的汽车，据悉，宁德时代的第二代钠离子电池能量密度可以达到200Wh/kg。

可是，要想实现1000公里续航，解决电动车车主的续航焦虑，200Wh/kg明显不够。同样按照百公里能耗15度电计算，1000公里续航的钠离子电池包的重量高达750kg。普通的B级车重量也就2000kg左右，中大型SUV的重量大约在2500kg左右，电池的占比太高了。不仅如此，电池还需要占用大量空间。宁德时代第二代钠离子电池能量密度按照体积计算，大约在350Wh/L，这就意味着100公里续航电池就需要大约0.43立方米空间。

现在一些新能源汽车采用天幕设计，就是因为底部电池占用了太多空间，若采用传统天窗设计，那么头部空間很可能过于拥挤。并且，电池的自重同样会影响续航，重量太大的车，就需要更大容量的电池，才能达到相同的续航，而占用太多空间，又会降低乘坐舒适度。

可见，钠离子电池的当务之急依然是提高能量密度，预计达到300Wh/kg时，才有可能在普通车型上实现1000公里超长续航。

不过就目前的情况来看，随着技术的不断跟进，钠离子电池有机会逐步取代磷酸铁锂电池，未来实现与三元锂电池、固态电池“三足鼎立”的局面。

动力电池市场格局改变，磷酸铁锂电池将被替代？

钠离子电池商用后，磷酸铁锂电池的地位难免会很尴尬，原因在于该电池低成本、高安全性的优势，钠离子电池全都有，而且表现更好。

中国工程院院士陈立泉表示，钠离子电池规模化商用后，成本会比磷酸铁锂电池低20%以上。

据业内预测，未来国内汽车行业动力电池的分布很可能出现钠离子电池、三元锂电池、固态电池“三足鼎立”的情况。钠离子电池可能将覆盖磷酸铁锂电池现有的市场，主要应用于15万元以内的车型，三元锂电池主要应用于15～35万元的中高端车型，固态电池则应用于35万元以上的高端车型。限于空间和重量的影响，钠离子电池电动车不太可能实现1000公里的续航，预计续航普遍在400～600公里。

三元锂电池可能出现少量续航1000公里的车型，但普遍续航预计会在550公里～800公里。固态电池电动车的续航大概率会在700公里以上，很有可能出现不少1000公里续航的车型。

当然，这些预测均为性价比较高的国产车，合资车与国产车的策略不同，因而可能会出现一些与国产车完全不同的结果。

摘自微信公众号“电车通”