寧德時代入局、成本降低30%，鈉電池時代來了？
7月29日，寧德時代正式發布了旗下第一款鈉離子電池。
一直以來，由于鈉離子體積較大，在材料結構穩定性和動力學性能方面的要求也更嚴苛，鈉離子電池在大規模商用化的進展上表現不佳。電池的應用方案依然是以磷酸鐵鋰、三元鋰甚至四元鋰電池為主，本質上都是鋰離子體系的產物。
此次，隨著寧德時代鈉離子電池的推出，市場看到了一條鋰電池之外的全新電池技術路徑的可能。廣發證券預計， 2025年國內鈉離子電池潛在應用場景需求量為123GWh，以磷酸鐵鋰電池價格計量，對應市場規模約為537億元。受此消息影響，寧德時代股價今日大幅攀升，收漲6.05%。
“有人認為電池的化學體系已很難創新，只能在物理結構上做些改進。但我們認為，電化學的世界，就像能量魔方，未知遠遠大于已知，我們樂此不疲地探索著其中的奧秘。”寧德時代董事長曾毓群表示。
成本降低30%、15分鐘充電80%
事實上，鈉離子電池并不是電池行業一條全新的技術路徑。早在19世紀，相關技術方案就開始被研究。不過，由于鈉離子體積要比鋰離子更大、質量也更重，對電池正負極材料的穩定性要求，要遠遠高于鋰離子。所以，鈉電池的大規模商用比鋰電池要慢很多。
為了解決正負電極的材料問題，寧德時代在此次的鈉離子電池研發中，采用了新的電極材料。
在正極材料方面，寧德時代使用了克容量較高的普魯士白材料，創新性地對材料體相結構進行電荷重排，解決了普魯士白在循環過程中容量快速衰減這一核心難題。在負極材料方面，寧德時代開發了具有獨特孔隙結構的硬碳材料，其具有克容量高、易脫嵌、優循環的特性。
基于材料體系的一系列突破，寧德時代研發的第一代鈉離子電池具備高能量密度、高倍率充電、優異的熱穩定性、良好的低溫性能與高集成效率等優勢。
官方信息顯示，寧德時代首款鈉離子電池電芯單體能量密度高達160Wh/kg；常溫下充電15分鐘，電量可達80%以上；在-20°C低溫環境中，也擁有90%以上的放電保持率；系統集成效率可達80%以上；熱穩定性超過國家強標的安全要求。
值得注意的是，除了上述特點外，鈉離子電池最核心的優勢還要當屬成本優勢。
鈉離子地殼豐度約為2.36%，遠高于鋰離子的0.002%。此外，全球鋰儲量分布主要集中在智利、澳大利亞、阿根廷三國，鋰資源75%集中分布在美洲；而鈉資源全球分布廣泛，中國廣闊的海岸線也可以通過海水制備鈉鹽來降低鈉電池生產成本。
同時，鈉離子化合物價格穩定且低廉，約250元/噸，為電池級碳酸鋰價格的1/50左右。根據中科海納數據，鈉離子電池BOM成本較鋰電池低30%-40%。
能量密度低仍待解
但是，寧德時代依然未能解決鈉電池能量密度低的問題。
相比于 300Wh /kg的三元/四元鋰電池，寧德時代首款鈉電池的能量密度僅約為前者的一半。盡管寧德時代方面表示，下一代鈉離子電池能量密度研發目標是200Wh/kg以上。但是，電池想要徹底替代鋰電池，仍有很長的一段路要走。
為了在降低成本的同時維持高的能量密度，寧德時代給出了 AB 電池方案。
簡單來講，AB 電池方案就是將鈉離子模組和鋰離子模組按照特定的比例，封裝在同一電池包內。AB電池系統解決方案既彌補了鈉離子電池在現階段的能量密度短板，也發揮出了它高功率、低溫性能好的優勢。以此系統結構創新為基礎，可為鋰鈉電池系統拓展更多應用場景。
顯然，這一電池技術的解決路徑，并不是主流新能源車型的首選方案。對于追求超長續航、需要超高能量密度的中高端乘用車型來說，磷酸鐵鋰、三元鋰電池甚至是固態電池才是其主流選擇。
所以，寧德時代在未能大幅提升鈉離子電池的能量密度前，其瞄準的方向或是在乘用車場景外。
公開報道顯示，7 月 9 日，寧德時代與河南躍薪的新合資公司躍薪時代正式成立，專攻電動無人礦山領域。寧德時代持股比例超過 30%，是公司的第二大股東。更早之前，中國首艘使用鋰電池作為混合推進動力的海上危險品應急指揮船——深海 01，其電池供應商為寧德時代。
根據中國經濟周刊的報道，一臺電動礦卡每年能節約能源費用 30 萬元，基于電動化的無人礦山解決方案，可以提升全國礦山生產效率 30%，采礦成本降低 46%。
這就意味著，目前寧德時代的鈉離子電池將很有可能主要供給從事大型機械作業的交通工具。不同于乘用車狹小空間，上述車輛和船舶完全可以通過大量增加鈉離子電池包數量的方式，來提升總體儲能，并降低制造成本。
（本文首發鈦媒體APP，作者 | 饒翔宇）
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