中國儲能網(wǎng)訊：在動力電池降本增效的道路上，后起之秀鈉離子電池近來成為熱點(diǎn)。
2月23日，思皓新能源與中科海鈉聯(lián)合打造的行業(yè)首輛鈉離子電池試驗(yàn)車公開亮相。同一天，上市公司多氟多的工作人員也表示該公司已有鈉離子電池產(chǎn)品在裝車測試。此外，寧德時代、國軒高科、億緯鋰能、孚能科技等企業(yè)都在加快進(jìn)行鈉離子電池的研發(fā)。
多家電池企業(yè)涌向鈉離子新賽道，原因之一就是其成本優(yōu)勢。中國工程院院士陳立泉在去年年底召開的鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展論壇上表示，鈉離子電池的成本有望低于磷酸鐵鋰電池20％以上。但他也補(bǔ)充了前提條件，即需要產(chǎn)業(yè)鏈的完善、技術(shù)成熟度的提高和規(guī)模效應(yīng)。
如果說前兩年開發(fā)鈉離子電池的主要目的之一是為了降低材料成本，那么在近期鋰價持續(xù)下跌的情況下，鈉離子電池的價格優(yōu)勢是否還在？答案是肯定的。盡管目前鋰價呈下跌趨勢，但仍處于高位。3月1日，電池級碳酸鋰每噸價格降至每噸38.75萬元，跌破40萬元，比2022年第四季度高點(diǎn)60萬元下跌34％，但仍然比新冠疫情之前的2019年第四季度每噸約4.2萬元高出9倍。而且，由于鋰礦儲量有限、開發(fā)周期較長、產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)較多，再加上國際形勢動蕩造成運(yùn)輸不暢、全球新能源汽車產(chǎn)銷快速增長導(dǎo)致需求猛增等原因，鋰價很難再回到2019年的低位。多家國際市場研究機(jī)構(gòu)的報(bào)告均稱今年鋰價將維持在每噸40萬元左右，如無意外，2025年也將徘徊在每噸25萬～30萬元之間。此外，三元鋰電池所需的鋰和鈷都是稀有金屬，因此鋰離子電池下探的價格空間有限。相比之下，鈉離子電池所需的鈉鹽原材料來源豐富、價格低廉，而且負(fù)極可采用鋁箔作為集流體，可進(jìn)一步降低成本8％，降低重量10％左右。因此，如果鋰離子電池沒有整體性重大技術(shù)革新，并且只要2026年碳酸鋰價格每噸在15萬元以上，鈉離子電池依然具有成本優(yōu)勢。
此外，鈉離子電池還有無過放電特性，允許電池放電到0伏，熱穩(wěn)定性好、低溫性能好、安全性高、便于快充等均是其優(yōu)點(diǎn)。據(jù)悉，長虹新能源材料實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了鈉離子電池26秒充電70％的創(chuàng)新，雖然距離產(chǎn)業(yè)化還有距離，但也展現(xiàn)出鈉離子電池的優(yōu)異性能。
在眾多企業(yè)的布局下，鈉離子電池蓄勢待發(fā)。不過，任何一種新技術(shù)都瑕瑜互見，利弊并存。未來鈉離子電池要走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，并在市場上獲得一席之地，還需進(jìn)一步突破。在技術(shù)上，鈉離子電池仍然還需解決能量密度低、循環(huán)壽命短等問題。比如，中科海鈉此次為思皓新能源提供的方形電芯能量密度為155Wh/kg，但目前一般的磷酸鐵鋰電池能量密度為200Wh/kg，三元鋰電池能量密度為240Wh/kg。也就是說，相同重量的電池，鈉離子電池續(xù)駛里程只有三元鋰電池的67％左右、磷酸鐵鋰電池的80％左右。此次的思皓新能源試驗(yàn)車也是一輛小型電動汽車，續(xù)駛里程為252公里。對于續(xù)駛里程較長的中大型電動汽車，鈉離子電池尚“心有余而力不足”。在循環(huán)壽命上，通常磷酸鐵鋰電池平均循環(huán)壽命6000次，三元鋰電池平均循環(huán)壽命3000次，而鈉離子電池的平均循環(huán)壽命只有1500次。基于鈉離子電池的特性，不少業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，鈉離子電池將成為下一代小微型電動車和儲能的電池。要想開拓更廣闊的市場，鈉離子電池仍然需要在技術(shù)研發(fā)上下功夫。
目前，已經(jīng)有電池企業(yè)表示今年就可以將鈉離子電池的能量密度提升到與磷酸鐵鋰電池相當(dāng)?shù)乃?，并在試?yàn)從內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、改變電壓等方面來提高鈉離子電池的循環(huán)壽命。據(jù)說，寧德時代第一代鈉離子電池可實(shí)現(xiàn)3000次充放電循環(huán)，后續(xù)隨著技術(shù)進(jìn)步會繼續(xù)提升。而寧德時代下一代鈉離子電池能量密度將突破200Wh/kg。相信鈉離子電池一旦補(bǔ)齊短板，其前景會更加廣闊。
目前，鈉離子電池尚處于推廣初期。對于動力電池企業(yè)來說，要想使鈉離子電池被市場接受，既需破解技術(shù)瓶頸、彌補(bǔ)技術(shù)短板，也要有現(xiàn)實(shí)的盈利方案。比如，有的企業(yè)設(shè)想現(xiàn)階段將鈉離子電池與鋰離子電池按一定比例進(jìn)行混搭，集成到同一個電池系統(tǒng)里，通過電池管理系統(tǒng)（BMS）精準(zhǔn)算法進(jìn)行不同電池體系的均衡控制，可以實(shí)現(xiàn)較高性價比，實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)的優(yōu)化，體現(xiàn)了融合發(fā)展的良好思路。
有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，2023年或?qū)⒊蔀殁c離子電池“產(chǎn)業(yè)化元年”，2025年全球鈉離子電池出貨量有望超90GWh。如今，越來越多電池企業(yè)進(jìn)入這一新賽道，這勢必加快推進(jìn)鈉離子電池技術(shù)開發(fā)和商業(yè)化進(jìn)程。
全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)正在加速發(fā)展，新能源車型“百花齊放”，動力電池技術(shù)路線也呈多元化發(fā)展趨勢。隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、技術(shù)的演進(jìn)、市場需求的多樣化，未來鋰離子電池、鈉離子電池、固態(tài)電池、氫燃料電池等動力電池將長期共存，技術(shù)上揚(yáng)長避短相互補(bǔ)臺、市場上相互補(bǔ)充滿足需求。
