作为锂离子电池下一代技术的钠离子电池,近两年经常被提及,并且宁德时代、比亚迪、鹏辉能源等企业先后表示在钠离子电池发展方面。而在今年,钠离子电池也终于迎来商业化量产。
近日,根据工信部官网公布的第372批《道路机动车辆生产企业及产品公告》,有两款搭载钠离子电池的车型,分别是奇瑞汽车和江铃汽车旗下的两款纯电动车型。
这是钠离子电池首次进入到工信部新车公告中,意味着已得到工信部核准,能够很好的满足量产车使用,在此之后就能够开始在新能源汽车上实现大规模商业化应用。
不过有必要注意一下的是,此次工信部核准的两款搭载钠离子电池的车型均为A00级车,这也就说明钠离子电池当前的应用途径还只是在A00级车型,这还在于钠离子电池的性能还有待改良。
钠离子电池与锂离子电池相同的点在于工作原理相似,都是由正极材料、负极材料、电解质等组成。锂离子电池的工作原理是正极材料中的锂离子往返于正负极之间,形成电化学反应实现充电和放电。在钠离子电池中,钠离子就等于代替了锂离子的作用。
不过毕竟钠离子不是锂离子,因此钠离子电池中的正极材料、负极材料、电解质等都需要针对于钠离子特别。但即使如此,钠离子电池的性能还是达不到锂离子电池的标准。
这就是钠离子电池目前最大的缺点——单位体积内的包含的能量低。目前常见的两种电池方案磷酸铁锂电池单位体积内的包含的能量为160Wh/Kg,三元锂电池单位体积内的包含的能量可达到210Wh/Kg,而钠离子电池仅为140 Wh/Kg左右。
那么既然如此,为什么还要大规模宣传推广钠离子电池?这其中其实是涉及到钠和锂各自的储量和成本问题。
今年4月开始,电池级碳酸锂价格开始回升暴涨,截至今日电池级碳酸锂报价30.7万元/吨,较碳酸锂近两年价格低点16万元/吨涨幅约100%。而钠的储量是锂的500倍以上,钠离子电池比锂离子电池的成本便宜30~40%,这是钠受到行业关注的最大优点。
根据研究机构的测算,2023年钠离子电池材料成本约为469~530元/KWh,与磷酸铁锂电池接近;当来到2025年,钠离子电池大规模商业,材料成本将进一步下降到258~293元/KWh,有望较磷酸铁锂电池便宜25.1%-34.1%。
在性能表现方面,全极耳大圆柱技术能够大幅度降低钠离子电池内阻和发热速率,在低温下能够发挥原有的性能,提升了产品安全性和容量上限。
不难看出,成本能进一步下探、安全性高是钠离子电池的优点。但是性能上单位体积内的包含的能量的缺陷,却也制约着钠离子电池的大规模商业化装车。
即使工信部核准A00级电动汽车成为搭载钠离子电池的车型,但若无法解决单位体积内的包含的能量问题,那么后期钠离子电池的商用也可能仅仅用于行驶距离较短的入门低端电动汽车。