宁德时代钠电池即将“上车”，董秘揭露产品优缺点，2023年成产业元年

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）近日，在宁德时代三季报电话会议中，该公司再一次确认，将于2023年全面实现钠电池产业化。同时，宁德时代董秘表示，目前已与部分乘用车客户就钠离子电池进行协商，供应链布局上需要一些时间。产业链人士认为，2023年或将成为钠电池的产业元年。除了宁德时代，材料厂商多氟多也表示，该公司钠离子电池已有小批量成品下线。

初代钠电池优缺点明显

所谓的钠电池就是以钠离子作为电荷载体，通过钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移的可充电电池。因此，从工作原理上讲，钠电池和锂电池是相同的。并且，两者的电池结构也是较为相似的，在正极使用相应的过金属氧化物，在负极使用硬碳或者过金属氧化物等，电解液和中间隔膜的成分也差不多。从研究历史长度来看，钠电池和锂电池也是相当的，两者的诞生时间分别是上世纪的八十年代和七十年代。不过，钠电池由于早期的电极材料不理想，发展较为迟缓，锂电池则在消费电子和电动汽车大潮中相继成为“版本答案”。钠离子发展的转折点在2010年，此后研究界先后研发了一系列的负极材料以改变钠电池性能，在容量和循环寿命方面有了非常大的提升，一点一点地向着规模量产的方向进发。由于材料属性，钠电池天生就具备一些远超锂电池的优势特性，包括安全性、成本、储量等。业界一直没有中断对钠电池的研究，一个重要的原因在于原材料的储备。和锂离子资源相比，钠离子资源在全球储备丰富且平均，在地壳成分组成中，钠元素的丰度值达23000ppm，可达2.74%，而锂元素在地壳当中占比仅约为0.0065%，两者之间的储备量差距明显。虽然现阶段并不存在锂资源供应不足的情况，但是由于锂资源分布不均且相对存储量少，给了中间商和贸易商炒作的资本。其次是钠电池突出的安全性能。根据《钠离子电池：从基础研究到工程化探索》（作者：容晓晖、陆雅翔、胡勇胜等中国科学院物理研究所研究员），目前初步的高低温测试结果，钠电池高低温性能更优异，并且在过充、过放、短路、针刺、挤压等所有安全项目测试中，钠电池均未发生起火现象，并且不易爆炸，安全性能更好。据悉，钠电池的热稳定性是远超国标的安全标准的。第三，钠电池在低温测试中的表现也好于锂电池，宁德时代研发的第一代钠离子电池在-20°C低温环境中，也拥有90%以上的放电保持率。当然，产业界一直跟随钠电池的研发还有一个优势在于，钠电池可以较为平顺地借用已经成熟的锂电池产业链资源，与锂电池的生产设备大部分都可以兼容，在产业化方面能够实现较快的导入。不过，也确实如宁德时代董秘所言，第一代钠电池能量密度会略低于铁锂，循环寿命方面不如长寿命的铁锂电池，和传统的铁锂电池接近。这其实已经是非常理想的结果了。实际上，正如上面提到的，钠电池在能量密度和循环寿命方面一直被诟病，而这关乎到电动汽车的续航和电池生命周期。根据华金证券的分析，钠电池在能量密度和循环寿命方面的劣势均是由材料特性决定的。在能量密度方面，由于钠离子的离子半径大于锂离子，无法嵌入石墨材料，只能使用硬碳或其他负极材料，导致能量密度低于采用石墨的锂电池。此外，NaMnO4、Na3V2(PO4)3、Na2Fe2(SO4)3等主流的钠电池正极材料在能量密度方面均不及磷酸铁锂。在循环寿命方面，由于钠离子嵌出电极的晶体结构相对较难，导致结构的可逆性差，也就是循环寿命不佳，在一定次数的充放电之后，能量密度下降速度快于锂电池。同时，钠电池的内阻相对较高，这就导致充放电效率需要受到一定的限制，温度管控的难度比较大，这也是导致其循环效率差的原因之一，且还会影响钠电池的充放电速度。这些劣势可能会导致车厂在选择钠电池方面相对谨慎，因此宁德时代董秘认为，钠电池供应链布局上需要一些时间。

产业链呈现多元化布局

从产研情况来看，国内自2011年前后开始关注钠电池的发展，这一年也是宁德时代的成立之年。发展至今，并非只有宁德时代一家在布局钠电池。在钠电池布局方面，国内除了宁德时代，华阳股份、丰元股份、中科海钠和多氟多也是代表企业。在钠电池方向上，华阳股份和中科海钠深度绑定，两者既有投资关系，又是合作关系。据悉，两者的合作模式在于，中科海钠主要主导钠电池正负极材料的研发，这是钠电池的核心。而华阳股份下属公司主要负责钠电池电芯和封装部分，主要面向产业链。目前，华阳股份拥有钠电池产业链子公司包括华钠铜能、华钠碳能、华钠芯能等。据悉，华阳股份孙公司投建的钠离子电芯生产线设备安装调试已经完成。固态电池、无钴电池以及钠电池是目前丰元股份主要布局的材料领域。在钠电池方向上，根据该公司和投资者之间的交流，丰元股份在钠电池正极材料方面有技术储备。多氟多目前在钠电池方面已经具有小批量生产能力。该公司曾在机构调研时表示，多氟多为国内首家商业化量产六氟磷酸钠的企业，目前具备年产千吨六氟磷酸钠的生产能力，并拥有从六氟磷酸锂产线快速切换六氟磷酸钠产线的工艺技术。此外，三峡能源、维科技术、传艺科技、振华新材、美联新材、当升科技、容百科技、道氏技术、中欣氟材等公司也在布局钠电池，主要是攻克正负极和电解液等主要材料的自产。当然，比亚迪电池事业部两位离职博士蔡伟华和赵建明创立的华纳新材也是专注钠电池研究，目前正准备进行产品500吨级别的中试阶段。综合来看，2023年即将成为钠电池商业化元年。根据此前宁德时代的透露，该公司第一代钠离子电池电芯单体能量密度达到160Wh/kg，高于基于磷酸铁锂打造的比亚迪刀片电池，该电池的能量密度大约为140Wh/kg。从业人士认为，一旦宁德时代钠电池供应链成熟，将会在入门级车型方面迅速打开市场，并在中低端汽车市场替代一部分磷酸铁锂需求，缓解一部分锂电池的供应压力，并降低材料厂商的话语权。不过，在更高端的车型里，锂电池将在未来很长的一段时间里继续扮演主角。同时，钠电池在二轮电动车方面拥有不错的应用前景，目前这一市场也在高速增长。

写在最后

自从宁德时代发布第一代钠电池到宣布即将量产，钠电池在这一段时间以来的发展速度非常快，不只是电池技术在优化，材料和电芯等产业链环节的量产布局也是快速跟进。随着宁德时代完成钠电池量产并上车，得益于该公司的明星效应，产业链将更快速地完善，磷酸铁锂将会交出一部分市场，并且钠电池有望助推电动汽车在入门车型方面实现更快速的渗透。不过，这些畅想都需要钠电池完成自己的产业化认证，并在市场中得到检验。有分析观点认为，2023年是钠电池商业化元年，2027年则是钠电池全面爆发的一年。

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