2021-08-02
浏览次数：10,289 次
第一电动网
在《电动汽车用户联盟》的社群里，也有不少用户自发热聊此事，有车友认为钠离子电池恐怕比刀片电池还要香：
在进一步深聊之后，不少用户得出了这样的结论：
宁德时代响应国家号召“怀了三胎”，动力电池行业多了一种技术路线，用户也多了一种新的选择，这是好事。
在C端用户群体中，有人如此看好钠离子电池，一定是因为它切中了不少用户痛点。
那么，它到底能给普通用户带来哪些利益点呢？
当前能量密度低于磷酸铁锂的钠电池，当前适用于哪些车型？
今天我就跟大家来盘一盘。
01
钠离子电池的前世今生，以及宁德时代的技术突破
钠离子电池的工作原理跟锂离子电池类似，主要通过钠离子在正负极之间的嵌入、脱出，实现电荷转移。
但是，由于钠离子的体积比锂离子要大很多，它在材料结构稳定性和动力学性能方面要求更严苛，所以商业化进展比锂离子电池至少慢了20年。
相较而言，锂离子电池的发展则要顺利太多了，但它的天花板也很明显——地球上的锂资源太少，价格越来越高。相比之下，钠资源更多，也更便宜。
正是在这样的背景下，在2021年1月举办的电动百人会论坛上，被称为中国“锂电池之父”的陈立泉院士公开呼吁：“一定要考虑新的电池，钠离子电池是首选”。
而另一方面，中国新能源汽车市场已经进入了2.0时代，6月份新能源汽车的渗透率达到了12.7%，上升态势明显。
在1.0时代，当前比较成功的电动汽车品牌，如蔚来理想小鹏，都是从高端往下打起，面向的是愿意尝鲜高净值人群。
但到了2.0时代，新能源汽车走向大众，市场上多样化的需求就起来了，有部分人购车很理性，只追求300-400公里够用的续航，关键是要便宜，车企降本压力很大。
所以，发展钠电池是一件迫在眉睫之事。
在7月29日的发布会上，拥有超过5000名研发人员的宁德时代率先举起了这个大旗，宣布已经突破钠离子电池技术瓶颈：
在正极材料方面，采用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，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。
上面这这两段是不是过于专业了？
没关系，我们可以跳过去，直接来看第一代钠离子电池的性能指标：
1，电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg，这是目前全球最高水平。
2，在常温下充电15分钟，电量就可以达到80%。
3，在零下20°C低温的环境下，仍然有90%以上的放电保持率。
4，系统集成效率高达80%以上。
5，热稳定性优异，超越了国家动力电池强标的安全要求。
按照宁德时代的官方说法，除了能量密度略低之外，第一代钠离子电池在各方面并不逊于磷酸铁锂电池，甚至有些指标还有突出优势。
02
不起火不爆炸，钠电池不少重要性能优于磷酸铁锂电池
但是，宁德时代的第一代钠电池，到底处于一个怎样的水平？
我们来看一下这张表格：
从表格中的对比我们可以看出，第一代钠电池的劣势是单体能量密度略低于磷酸铁锂水平。
但宁德时代方面宣称，第二代钠电池的能量密度将达到200Wh/kg，系统能量密度能做到160Wh/kg，那就很有市场竞争力了，完全能应用于绝大多数车型上。
当然，我们也不得不提一下，由于目前钠电池还未大规模投产，它在价格上恐怕暂时还没有多大优势。
不过，宁德时代表示，2023年将形成产业链，到时候，这个问题也随之而解。
除了这两个暂时的劣势之外，钠电池就全是优点了。
比如安全性：
有资料显示，“钠离子电池已通过中汽中心的检测，针刺时不冒烟、不起火、不爆炸，经受短路、过充、过放、挤压等实验，钠离子电池也不起火燃烧”。
原因是钠离子电池电化学性能相对稳定，热失控过程中容易钝化失活，热稳定性远超国家强标的安全要求。
比如其低温性能：
按照其官方说法，钠电池能在零下20°C低温的环境下，仍然有90%以上的放电保持率，这是一项很了不起的成就。
它的这一性能不但远超磷酸铁锂，还同样碾压了比较抗冻的三元锂电池。
再加上钠电池还具备15分钟能充到80%的快充性能，这也是C端用户最为看重的一个点。
所以，也难怪我们社群里的车友说“貌似比刀片电池还要好”。
03
宁德时代第一代钠电池，会率先搭载在哪些车型上？
但是，就当前而言，钠离子电池的应用前景怎样？
昨天发布会一结束，各大证券公司就给出了非常专业的分析，有的甚至把各个应用场景都罗列出来了：
而宁德时代在回应媒体时表示：“第一代钠离子电池已经开始了与车企和储能客户进行商业化合作。”
虽然无从得知到底哪款车型会首搭钠离子电池，但我们可以根据当前量产车型的能量密度，来分析一波。
按照宁德时代的说法，当前钠离子电池单体电芯的能量密度是160wh/kg，成组效率在80%以上，可以算出系统能量密度可以做到160*80%=128wh/kg。
这个水平，能够着哪些车型呢？
《电动汽车用户联盟》特意查询了工信部的新车目录，在最近的几个批次中，挑选了几个能量密度在130Wh/kg以下的车型，制作出了下面这张表格：
说实话，这个结果让我们也很吃惊，我们原以为只有五菱宏光MINI和奔奔E-Star这样的小车会选择能量密度100Wh/kg出头的动力电池，没想到特斯拉Model3和小鹏P7也都在列。
总结起来就是一句话：当前钠离子电池的能量密度，在续航400公里以下的车型上是够用的。
理论上，这些主打性价比的“短腿”车型，应该是可以直接切换成钠离子电池的，只看谁家愿意（或者能够）率先吃螃蟹了。
此外，宁德时代还创新性地开发出了AB电池系统解决方案，让钠离子电池与锂离子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精准算法进行不同电池体系的均衡控制。
AB电池系统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，完全可以为适用更多应用场景和车型。所以，钠电池上车的前景，还是挺值得期待的。
总的来讲，我们的看法是，钠电池的推出，是一场真正的电池革命。它的产业化可能还有很长的路要走，但一旦走通，行业格局将为之大变。
