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        鈉離子電池上車!生產成本比鋰電池低

        2024-1-18 10:43:49來源:網絡作者:
        • 導讀:
        • 1月4日,比亞迪徐州鈉電池項目開工;1月5日,江淮釔為全球首款鈉離子電池(簡稱鈉電池)量產車正式交付;1月6日,寧德時代申請鈉離子電池正極材料及其制備方法、正極極片及電池和用電裝置。
        • 關鍵字:
        • 鈉離子電池 鋰電池

        新年伊始,新能源電池行業有了新動作。

        1月4日,比亞迪徐州鈉電池項目開工;1月5日,江淮釔為全球首款鈉離子電池(簡稱鈉電池)量產車正式交付;1月6日,寧德時代申請鈉離子電池正極材料及其制備方法、正極極片及電池和用電裝置;欣旺達創始人王明旺表示,2024年第三季度將投入鈉電池量產……

        從計劃測試到量產上車,鈉離子電池發展十分迅速。鈉電池之所以能站在聚光燈下,與此前居高不下的鋰價格有關,2023年開始,鋰價格“跌下神壇”一路走低。

        分析人士認為,想要從Plan B成為鋰電池的替代者,鈉電池的能力尚且不足,長遠來看,低續航的微型車或許才是它的主要進軍方向。

        01耐熱耐寒消解“電池焦慮”

        冬天是新能源車主最為苦惱的季節。一位北京極氪車主向《IT時報》記者吐槽,續航理論最高732公里,但現在實際只能續航500多公里。另一位呼和浩特的新能源出租車馬師傅則表示,才跑了一小時,原本430公里的續航便只剩下200公里,一天要跑4次充電站。

        極端氣溫下非正常掉電,是鋰電池作為動能的最大弊端,此前有研究表明,因為車主駕駛習慣、氣溫、路況等情況不同,鋰電池的續航都有不同程度縮水。冬季零下環境中,三元鋰電池普遍縮水25%左右,磷酸鐵鋰電池更是縮水30%左右。

        相比之下,鈉離子電池對高低溫的適應性要好很多。中國科學院物理研究所曾對鈉離子電池做過實驗,80℃高溫中循環充放電900次,鈉電池的電量保持率能達到80%;在零下20℃的低溫環境中,鈉電池也能具備90%以上的電量保持率。

        另外,鈉離子電池的工作原理與鋰電池極為相似,都是由正極、負極、電解質、隔膜等部件組成。當電池充電時,鈉離子便會從正極出發,穿過中間的電解質,最終嵌入負極材料中;放電過程則是從負極進入正極,電子在其中循環往復實現電池的循環利用。

        這一原理也為鈉電池的生產創造便捷。某新能源汽車生產人員蔣峰(化名)告訴《IT時報》記者,由于鋰電池與鈉電池工作原理比較相似,在生產環節,用現有的鋰電池制造設備完全可以制造出鈉電池,生產材料和電芯制造技術也已經十分成熟。部件制造方面,鋰電池里的集流體只能使用銅箔,才不會在使用過程中發生化學反應,而鈉離子的穩定性則可以使用更為便宜且量大的鋁箔。

        原料成本低廉也是鈉電池的優勢所在。我國作為新能源汽車生產大國,對鋰資源需求旺盛,但全球鋰資源絕大部分集中在南美和澳大利亞,因此70%的鋰礦資源都需要從國外進口,無形中增加了成本。而鈉資源在元素周期表中占據第六位,在地殼中儲量占比達到2.74%,是鋰資源的420倍。

        蔣峰告訴記者,一塊三元鋰電池成本為700~900元/kwh左右,百公里續航大概需要15kwh,最低成本為10500元左右。若使用鈉電池,其價格成本大約在300~500元/kwh,生產成本大約會下降40%。

        低成本、高安全、高性能等特性,使鈉電池成為電池廠商爭相入局的Plan B。

        《中國鈉離子電池行業發展白皮書(2023年)》分析,鈉離子電池產業鏈將在2023年和2024年完成客戶產品驗證、良品率提升、產業鏈各環節培養以及示范項目推廣,預計將在2025年真正體現鈉離子電池的成本優勢,實現真正經濟學意義上的產業化發展。

        02成本優勢縮小“抗鋰”仍有難度

        然而,面對不斷下跌的鋰價,鈉電池成本低的優勢不再明顯。

        1月9日,電池級碳酸鋰現貨均價下跌1000元/噸,報9.8萬元,跌破10萬元關口,其他平臺報價也均已跌破了10萬元,而上一次出現這樣的價格還是在2021年。

        鋰電池產業鏈中,盈利主要集中在下游的電池制造環節和上游的鋰資源開采環節,具體占比取決于市場和公司的具體情況。他預測,2024年國內電池級碳酸鋰價格月度均價預計維持在7萬~9萬元/噸的區間范圍,這意味著,當前鋰價還有繼續下跌的可能。

        此外,想要成功上車,鈉電池還面臨一個“致命”缺陷——能量密度不足。目前,磷酸鐵鋰電池能量密度能達到140~180wh/kg,而鈉電池只能達到120~140wh/kg,如果將鋰離子比作乒乓球,那鈉離子就是足球,想要跑同等距離,車輛需要為電池預留更大的體積。

        因此,這次中科海鈉與江淮釔為聯合推出的鈉電池新能源車,續航里程僅有252公里。與蔚小理等推出的1000公里續航完全不是同一量級。

        真鋰研究創始人墨柯曾公開表示,微型電動車未來將會是鈉電池的天下,因為微型純電新能源以城市代步為主,電池包不需要太大,能力密度需求成本較低的鈉電池便可以勝任。

        另外,大型公交車和物流車因為體積較大、運行線路固定、行駛距離較短,對電池能量密度的需求不會太高,對鈉電池來說,也是不錯的使用場景。目前,國內電動公交車一般采用鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鈉離子電池和氫燃料電池5類,鈉電池雖未成為首選,但憑借鈉電池優異的低溫能效、循環性能、安全等特性,競爭力十足。

        未來,隨著鈉電池逐步成熟,能量密度更低的鉛酸電池很可能將退出市場。

        不過,面對鋰電池,鈉電池依舊不占優勢。

        上海交通大學化學化工學院副教授李林森認為,鈉電池的成本若只比鋰電池稍低一點,后續在下游推廣上會面臨諸多困難。江西新能源科技職業學院新能源汽車技術研究院院長張翔同樣認為,鈉離子電池續航較低,還難以普及,只可能是未來的選擇之一,不會對如今新能源汽車動力格局造成影響。

        (關鍵字:鈉離子電池 鋰電池)

        (責任編輯:00955)
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