宁德时代、奇瑞携手，钠离子电池进入产业化初期

在动力电池技术研发与应用上，钠离子电池已成为当前热捧的电池技术之一。4月16日，动力电池龙头企业宁德时代宣布，其钠离子电池将应用于奇瑞车型。宁德时代同时宣布，与奇瑞还联合发布了电池品牌“ENER-Q”，双方将致力于打造纯电、插混、增程全动力类型，涵盖钠电池、磷酸铁锂和三元锂等材料的电池系统。
据悉，2022年底，宁德时代就与奇瑞集团签署了战略合作框架协议。而此次在钠离子电池领域的合作也是双方此前签署的战略合作框架协议中的内容之一。另外，2022年12月，宁德时代全资子公司宁波梅山保税港区问鼎投资有限公司入股奇瑞集团，持有奇瑞控股3.73%的股份，并成为该公司的第七大股东。未来，宁德时代和奇瑞预计在新能源汽车领域将进行更多的创新合作与尝试。
钠电池将是锂电池的有益补充
钠离子电池是一种新型二次电池技术，凭借低成本、无过放电特性、热稳定性好、低温性能好、安全性高、便于快充等优势，未来将在储能、电动汽车、航空航天等领域得到广泛应用。
尤其在电动汽车领域，钠离子电池具有与锂离子电池相当的能量密度，但成本相对更低，还具有较快的充电速度和长寿命等优势。因此，钠离子电池可以作为新能源汽车的动力源，也可以作为混合动力汽车和纯电动汽车中的储能系统。同时，钠离子电池相比锂离子电池具有更高的离子传输速率，更高的静电能密度和高温稳定性等特点，因此可以在卫星通讯、无人机等领域应用。钠离子电池还可以在智能家居、智能手机、笔记本电脑等消费电子产品中应用，以及电网应急备用电源等应用方案。
目前，中国在大力推进用于纯电动汽车(EV)和可再生能源的创新型电池的开发，相关技术专利数量已经占全球一半以上。其中，中国在最有可能替代锂离子电池的钠离子电池专利上大幅领先日美。按机构来看，中国有中国科学院和全球最大车载电池制造商宁德时代新能源科技(CATL)等7家机构跻身前10名。
实际上，宁德时代一直在努力推进钠离子电池产业化，在2021年就发布了第一代钠离子电池产品，此后不断完善相关技术并加速其产业化落地。据悉，宁德时代第一代钠离子电池的电芯单体能量密度达到160Wh/kg;常温下只需要充电15分钟，其电量就可达到80%;在零下20摄氏度的低温环境中，也可以拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率高达80%以上。而第二代钠离子电池的电芯单体能量密度或将突破200Wh/kg。
有分析人士认为，钠离子电池未来有望成为锂电池的重要补充。据介绍，ENER-Q电池具有极高的性价比，同时具备8年80万公里超长寿命、零下30摄氏度应用、24小时全工况主动监测等优势。宁德时代表示，钠离子电池是突破资源瓶颈的高性价比之选。
为何力推钠离子电池?
除了宁德时代之外，目前国轩高科、亿纬锂能、孚能科技等企业都加快了钠离子电池技术的研发。而多家电池企业涌向钠离子这一新赛道，主要原因在于成本优势。尽管目前锂价呈下跌趋势，但因锂矿储量有限、开发周期较长、产业链环节较多，再加上国际形势动荡造成运输不畅、全球新能源汽车产销快速增长导致需求猛增等原因，锂价仍处于高位。
4月17日，中信证券分析，下游去库存、供应过剩以及电池企业给出价格指引等因素共同导致锂价下跌超出预期，至2023年4月中旬，锂价跌破20万元/吨，较高点跌幅达到66%。然而，多家国际市场研究机构的报告均，2025年锂价将徘徊在每吨25万～30万元之间。主要原因在于三元锂电池所需的锂和钴都是稀有金属，导致锂离子电池下探的价格空间有限。
同时，全世界的锂资源绝大部分都被欧美资本控制，且基本集中于少数地区。然而，锂是极度稀缺资源，但中国对锂的需求非常大，特别是对新能源汽车发展尤其重要。实际上，中国发展新能源，不仅为实现和践行低碳发展目标，而且也是减轻对油气资源的依赖。从能源的角度来看，选择锂离子电池，不过是从一种“卡脖子”变成了另一种“卡脖子”，没能根本解决能源问题。因此，中国亟需发展新的电池技术，而钠离子电池是最佳选择之一。
据悉，钠离子电池与锂离子电池的工作原理非常接近，但二者在材料方面略有差异。与锂离子电池不同的是，钠离子电池无需锂、钴等金属元素，钠离子电池的材料成本可大幅节省30%至40%。同时，相比锂离子电池，钠离子电池所需的钠盐原材料来源丰富、价格低廉。钠的地壳丰度在2.75%左右，相当于锂的400倍，并且钠元素的资源分布也比较广泛，几乎全球各地都有分布，而锂元素则主要集中在美洲地区。钠离子电池的负极还可采用铝箔作为集流体，可进一步降低成本8%，降低重量10%左右。
有分析认为，如果锂离子电池没有整体性重大技术革新，并且只要2026年碳酸锂价格每吨在15万元以上，钠离子电池依然具有成本优势。当然，除了成本因素、资源稀缺之外，钠离子电池具有安全性更高、利于快充等诸多优势。据悉，长虹新能源材料实验室已经实现了钠离子电池26秒充电70%的创新突破。
另外，如果再考虑到自然环境、环保等因素，钠元素无疑是更好的选择。宁德时代也曾在接受调研时表示，与锂电池相比，钠电池的成本优势非常明显，在供应链成熟之后，其优势将会更加突出，同时还具有突破资源瓶颈的战略意义。
不过，尽管钠离子电池具有诸多优异性能，但仍然存在一些技术挑战，主要体现在能量密度低、循环寿命短等问题。因此，有专业人士表示，钠离子电池主要挑战是需要更多时间和资金，未来两大有利因素：一是未来十年锂矿短缺;二是研发高熵层状正极，辅以新电解液添加剂，甚至配合钠金属负极，从而大幅提升循环寿命。
作者：张河勋 产业分析师


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