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    磷酸铁锂电池C位还没占热乎,钠离子电池就来了?

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  •   昨天下午,宁德时代正式发布了旗下首款钠离子电池,发布会很短,但信息密度极大,正印了那句话:字越少,事越大。

      如果还对化学元素周期表有印象的朋友,应该知道与锂元素最接近的金属元素就是钠,它们的最外层电子数都是1,这也决定了它们具有相似的化学性质。

      从电池充放电原理上来讲,钠离子电池的确与锂离子电池十分接近,都是通过对应的离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移。

      但相比锂离子,钠离子的体积更大,因此在脱离、嵌入正负极材料的时候,对材料结构稳定性的要求,也远高于锂离子。

      这就导致了,钠离子电池商业化落地的速度非常缓慢,远低于锂离子电池的发展,直到2010年前后,钠离子电池技术才有所突破,但距离锂离子电池还是有一定的差距。

    磷酸铁锂电池C位还没占热乎,钠离子电池就来了?

      为何宁德时代现在要推出钠离子电池呢?除了技术成熟外,我认为还可以从这两方面来看。

      首先,钠离子电池并非是我们想象中的在能力密度上占据很大优势。事实上,以宁德时代发布的最新的钠离子电池为例,其单体能量密度只有160Wh/kg,虽然已经达到钠离子电池能量密度的最高水平,但这个成绩只与已经量产的磷酸铁锂电池相当,距离三元锂电池还有一定的差距。

      钠离子电池真正的优势在于:低温性能更好、热稳定性更好,同时充电速度不弱于锂电池。

      根据宁德时代发布会上的消息,此次发布的钠离子电池在零下20°C低温的环境下,仍然有90%以上的放电保持率,而磷酸铁锂电池在同样的环境下下衰减将达到30%,温热带地区的电车用户可能感知不到明显的区别,但在寒冷地区,知道电车在冬季掉电有多夸张,就明白电池低温性能好的重要性了。

      再一个,前文提到,钠元素与锂元素在化学性质上比较接近,因此在充电效率上,钠离子电池同样具备锂离子电池一样的充电速度,常温下,只需15分钟便可将电量补充到80%。

      而在关键的热稳定上,钠离子电池同样具有优势,宁德时代官方的说法是:旗下第一代钠离子电池有着优异的热稳定性,已经超越了国家动力电池强标的安全要求。

      除了上述低温性更更好、热稳定更强外,钠离子电池的优势还在于成本。

      众所周知的是,乘着新能源这股东风,产业链上游的电池原材料可谓是水涨船高,以锂电池使用的碳酸锂或氢氧化锂为例,其价格已经飙升到9万元/吨左右。

      但钠离子电池不同,钠是地球上丰富度排在第六元素,其储存量远远大于锂(排名27位),因此钠离子电池的主要原材料碳酸钠价格远低于碳酸锂,目前才仅仅2-3千元/吨,且资源极其丰富,不会产生大的波动。

    磷酸铁锂电池C位还没占热乎,钠离子电池就来了?

      原材料成本的下降好处不言而喻,它将进一步带动电池成本的下降,进而辐射到电动车上,为电车的推广做出贡献。

      因此,钠离子电池出现的主要作用是:在低端车型上取代磷酸铁锂电池,成为未来入门和主流价位车型的电池选择。但需要超高能量密度的中高端车型,则依然属于高镍路线,甚至固态电池。

      此次发布会宁德时代还提出一个让人眼前一亮的方案——锂离子电池+钠离子电池混搭。

      通过通过将两种电池按一定的比例和排列进行混搭,串联、并联集成,然后通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制,这样可以实现取长补短,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、低温性能的优势。

      有趣的是,从发布会上的图片来看,混搭方案中,锂离子电池的数量是远少于钠离子电池的数量的,或许宁德时代的思路就是:在成本得到控制的前提下,通过锂离子电池来提升整体性能。

      按照宁德时代的规划,到了2023年,就将建成一个完整的钠离子电池产业链,等到钠离子电池大规模装车,电动车的成本又会下降到一个什么位置,我们拭目以待。

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