電動車電池,現在大家接觸最多,同時大多數品牌車型在使用的無非兩種,磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。在2022年年頭由于鎳、鋰等原材料價格瘋漲,導致電池的價格也隨著飆升,雖然現在價格開始逐漸回落,但仍處于高位。那有沒有什么新型電池,性能夠好,價格還實惠呢?還真有,就是鈉離子電池。 0/50 進入2023年,眾多電池生產廠商公布了自家鈉離子電池的最新成果,更有甚者已經實現了鈉離子電池裝車。本篇,在詳細介紹“鈉電池研討會”內容之前,先容我簡單科普一下鈉離子電池究竟是什么玩意兒。 0/50 在工作原理上,鈉電池主要是依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作,和我們熟知的鋰離子電池是十分相似的,同屬搖椅式。 鈉電池的優勢就在于電池的原材料上,鈉的地殼元素含量排名第六,儲量豐富(約是鋰資源的423倍),價格僅為鋰的1.33%;再者,鈉不會與鋁發生反應,因此鈉離子電池的正負極集流體都能使用鋁箔,鋁箔比鋰電池用的銅箔要更便宜(鋰會與鋁發生反應);最后,鈉電池的正極可以采用廉價的過渡金屬,成本又能摳一點。綜合來看,鈉電池最終成本相比鋰電池能少30%-40%。 0/50 在元素周期表中,鈉元素是在鋰元素的下一周期位置,兩者屬于同族元素,鈉的化學性質更為穩定。同時得益于更高的內阻,鈉離子電池在短路狀況下瞬間發熱量少,熱失控溫度高于鋰離子電池,具備更高的安全性。在針對過充過放、針刺、擠壓測試時,鈉離子電池的安全性表現也讓人滿意。在生產方面,鈉電池能沿用鋰電池的生產線,并不用進行大規模的生產線改造。在電池回收方面,因為鈉電池沒有鈷或石墨等原材料,對環境的危害更小,回收利用相對來說也更加安全。 0/50 不能光說優勢,相比鋰離子電池,鈉離子電池也有幾個明顯的短板。首先是鈉離子的體積比鋰離子大很多,導致電池能量密度較低,目前鈉離子電池的能量密度在140-160Wh/kg,而目前主流的鋰離子電池能量密度在200Wh/kg以上;鈉離子電池的循環次數不高,約2000次,壽命較短,相比磷酸鐵鋰電池目前理論充放循環為6000次。另外,目前鈉離子整個供應鏈上缺少強有力的企業做保障,供應鏈還有待完善。 說完科普,聊聊現狀。 在“第二屆全國鈉電池研討會”上,思皓新能源與中科海鈉聯合打造的鈉離子電池樣車公開亮相。思皓是江汽集團和大眾集團合資品牌,此次裝車試驗的思皓EX10花仙子-A00級短途車,搭載的是首次應用蜂窩電池技術的鈉離子電池包。新車續航里程252km,電池容量為25kWh,電芯能量密度140Wh/kg,系統能量密度120Wh/kg,SOC30%-80%快充充電時間為15分鐘。 0/50 中科海鈉在研討會上推出了三款電池,分別為:NaCR32140-ME12圓柱電芯、NaCP50160118-ME80方形電芯、NaCP73174207-ME240方形電芯,三款電芯的能量密度分別為140/145/155Wh/kg。其中,皓花仙子上面的這款鈉離子電池包中裝配的是單體能量密度為140Wh/kg的圓柱電池。 0/50 電池包結構上,思皓花仙子上面的鈉離子電池包采用蜂窩電池系統技術,以更好地解決電池熱失控安全問題。 0/50 而國內電池龍頭企業寧德時代,同樣有在進行鈉離子電池的研發。2021年7月,寧德時代率先發布了第一代鈉離子電池,電芯單體能量密度達到160Wh/kg,創下全球最高水平。從快充和低溫性能來看,在充電15分鐘的情況下就能達到80%的容量,在零下20℃的低溫環境下,仍能保持90%以上的放電保持率。另外,寧德時代的下一代鈉電池能量密度將有望達到200Wh/kg。如果這個目標能達成,鈉離子電池能量密度可以與磷酸鐵鋰電池(比亞迪刀片電池電芯能量密度為180Wh/kg)相媲美,將大大提升其市場競爭力。 0/50 最近,寧德時代在互動平臺上回答投資者提問時稱,正致力推進鈉離子電池在今年實現產業化,也就是包括電池量產,以及上游產業鏈的建成。而在寧德時代預計于今年投產的鈉離子電池中,既有用于電動汽車的鈉離子動力電池,也有用于儲能電站的鈉離子儲能電池。 此外,蜂巢能源第二代鈉離子電池產品正在開發,預計今年第一季度完成設計定型,能量密度為135Wh/kg,今年第四季度計劃完成160Wh/kg的鈉離子電池開發,預計循環壽命超過2000周。比亞迪也有在進行鈉離子電池的研發,有望在今年實現裝車。孚能科技、中科海鈉、傳藝科技、鵬輝能源、華陽股份等多家電池企業也相繼宣布今年會進入鈉離子電池產業化階段。2023年是鈉離子電池元年這句話看來不是空穴來風的。 鈉離子電池的應用又是如何 先給大家一個結論,鈉離子電池其實是用于替代磷酸鐵鋰電池的存在,所以鈉離子電池在新能源汽車領域的應用理論上是和磷酸鐵鋰電池類似的。 0/50 這是因為首先于電池原材料化學性質,鈉離子電池在提升其電芯能量密度方面難度極大,能做到與磷酸鐵鋰電池相仿的電芯能量密度已經十分不易,更不要說達到主流三元鋰電池的能量密度了。 目前磷酸鐵鋰電池一般用于純電續航較低的中小型電動車或者插電混動車型上,這些車型有一個特點,就是售價容易受到電池原材料影響。鈉離子電池的成本比磷酸鐵鋰電池要更低,原材料價格波動也不大,放在中小型電動車上,既能降低整車的成本,也能保證車輛的電池采購價格在合理的范圍內波動。 0/50 舉個例子,比亞迪海豚電池價格大概在5萬元左右,如果將刀片電池中的磷酸鐵鋰電芯換成鈉離子電芯,電池成本可以下降30%-40%,也就是能便宜2萬元。海豚的起售價是10萬出頭,換塊電池車價能便宜兩萬,海豚能有這個價格估計銷量又能繼續漲。 0/50 不過,直至截稿當天,也并沒有一個車企明確表示旗下車型搭載鈉離子電池。對上一次有鈉離子電池上車的消息是比亞迪,傳聞今年第二季度發布的小型純電車型比亞迪海鷗,將會搭載比亞迪今年量產的鈉離子電池,在相關消息傳出后不久,比亞迪官方便澄清并無此事。 至于寧德時代的鈉離子電池,估計發布時間應該會在放在今年下半年,電池上車就可能要到明年了。 總結 無論是寧德時代還是比亞迪,鈉離子電池對于它們來說都是一個大殺招,大家都對相關方面消息藏著掖著,然后突然來場發布會,打大家一個措手不及,具體可以參考寧德時代的麒麟電池。待鈉離子電池技術成熟后,中低端電動車大幅降價就有希望了。 0/50 除了鈉離子電池,蔚來的半固態電池也會在今年下半年也將上線,搭載半固態電池的蔚來ET7純電續航將超過1000公里。這兩種電池的推出足以令新能源汽車動力電池行業的洗牌,誰能抓住先機以先發之人,就看今年。 編輯:藍楓 |