中國(guó)粉體網(wǎng)訊 鈉離子電池與鋰離子電池工作原理類似，也是一種依靠離子在正負(fù)電極之間往返嵌入和脫出的搖椅式二次電池。在此背景下，當(dāng)鋰資源儲(chǔ)量較少、鋰離子電池成本較高的問(wèn)題浮出水面時(shí)，人們便將目光放在了與鋰離子電池同根同源、且鈉資源豐富的鈉離子電池上。很多時(shí)候，人們把鈉離子電池定義為鋰離子電池，尤其是磷酸鐵鋰離子電池的“備胎”，鈉離子發(fā)展的一切動(dòng)力，似乎都是朝著替代鋰離子電池方向。
備胎不好當(dāng)
真正讓鈉離子電池在過(guò)去一年多里立于聚光燈下的推力，來(lái)自動(dòng)力電池龍頭的力挺。寧德時(shí)代于2021年7月率先發(fā)布第一代鈉離子電池，其他鋰離子電池企業(yè)也緊隨其后，先后宣布入局。但是理論優(yōu)勢(shì)和巨頭加持并不必然推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化。鈉離子電池至今，依然“活”在碳酸鋰的陰影之下，上游一點(diǎn)風(fēng)吹草動(dòng)便會(huì)影響其量產(chǎn)進(jìn)度。
鈉離子電池之所以能得到行業(yè)龍頭關(guān)注并快速落地，和碳酸鋰價(jià)格緊密相關(guān)。2022年12月，碳酸鋰價(jià)格每噸漲至60萬(wàn)元，到2023年4月，碳酸鋰價(jià)格每噸又跌至18萬(wàn)元，表演了一次"高臺(tái)跳水"。截至目前，碳酸鋰價(jià)格有所回升，穩(wěn)定在每噸30萬(wàn)元上下。
鋰價(jià)猛漲時(shí)，人們就會(huì)尋找鋰離子電池的替代品，鈉離子電池昂首挺胸走到臺(tái)前。但當(dāng)鋰價(jià)猛跌時(shí)，大手筆投資鈉離子電池還值不值得？
目前，鈉離子電池初期成本為49257.7元/噸，而相比之下，鋰離子電池成本為51470.15元/噸，前者僅比后者成本低4.3%。隨著碳酸鋰價(jià)格的下行，鈉離子電池應(yīng)用的成本優(yōu)勢(shì)也會(huì)進(jìn)一步縮小。當(dāng)以碳酸鋰20萬(wàn)元/噸的價(jià)格進(jìn)行核算，NFM體系下的鈉電和鋰電的成本不相上下；當(dāng)碳酸鋰價(jià)格來(lái)到15萬(wàn)元/噸以下時(shí)，相比能量密度更高的鋰離子電池，鈉離子電池的成本優(yōu)勢(shì)就消失了，不僅會(huì)失去小動(dòng)力電池的市場(chǎng)，并且在儲(chǔ)能領(lǐng)域也基本不可用。
除了成本原因，鈉離子電池有著先天短板--能量密度低。由于鈉離子比鋰離子更重，所以從科研角度看，鈉離子電池的能量密度上限是無(wú)法達(dá)到鋰離子電池的水平的，這也讓鈉離子電池未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景可能更多集中于電動(dòng)兩輪車、低速電動(dòng)車和儲(chǔ)能領(lǐng)域。
狙擊鉛酸電池
上面講到在鋰離子電池面前，鈉離子電池只能算備胎，但備胎可能永遠(yuǎn)都沒(méi)有能轉(zhuǎn)正的一天。但鈉離子電池的應(yīng)用潛力可能在于干掉我們目前非常常見(jiàn)的鉛酸電池。與鈉離子電池相比，鉛酸電池存在一些不足之處，其能量密度偏低、循環(huán)壽命偏短，主要原材料鉛是一類有毒物質(zhì)，電池生產(chǎn)和再生鉛加工過(guò)程中存在鉛污染風(fēng)險(xiǎn)，管理不善可能會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康造成危害。
鉛酸電池（來(lái)源：天能電池）
目前，前鉛酸電池主要應(yīng)用在汽車啟動(dòng)電源、兩輪車、低速電動(dòng)車、通信儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
電動(dòng)兩輪車
目前，全社會(huì)電動(dòng)兩輪車的保有量將近4億輛。兩輪電動(dòng)車市場(chǎng)面向中低消費(fèi)人群，對(duì)價(jià)格十分敏感。所以早期的兩輪電動(dòng)車所使用的電池主要為價(jià)格相對(duì)便宜的鉛酸電池，占據(jù)了約70%的市場(chǎng)份額。
不同電池性能對(duì)比（來(lái)源：公開(kāi)資料整理）
目前，多家電動(dòng)兩輪車公司積極布局鈉離子電池。1月12日，星恒電源于發(fā)布了第一代鈉離子電池“超鈉F1”；3月17日，雅迪科技集團(tuán)旗下華宇新能源科技公司發(fā)布華宇的第一代鈉離子電池--“極鈉1號(hào)”及其配套整車--雅迪極鈉S9；3月30日，臺(tái)鈴集團(tuán)面向全球發(fā)布了臺(tái)鈴全新品牌戰(zhàn)略，宣告新的電動(dòng)車品類--臺(tái)鈴長(zhǎng)續(xù)航電動(dòng)車誕生，同時(shí)，臺(tái)鈴集團(tuán)還發(fā)布了兩項(xiàng)長(zhǎng)續(xù)航新的技術(shù)成果--臺(tái)鈴極地強(qiáng)磁電機(jī)和臺(tái)鈴長(zhǎng)續(xù)航鈉離子電池......
星恒電源“超鈉F1”（來(lái)源：星恒電源）
綜合來(lái)看，鈉離子電池有望在今年下半年開(kāi)始，投入到電動(dòng)兩輪車市場(chǎng)使用，并在未來(lái)幾年迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。星恒電源曾給出預(yù)期，到2025年，鈉離子電池在兩輪電動(dòng)車領(lǐng)域滲透率有望達(dá)到20%到40%。
低速電動(dòng)車
早期的低速電動(dòng)車，又被稱為“老頭樂(lè)”，一般配備鉛酸電池，分三輪和四輪。行駛速度一般在40-60km/h，續(xù)航里程50-70km，價(jià)格在3萬(wàn)元以內(nèi)。
因不少“老頭樂(lè)”車是以觀光車、場(chǎng)地車、老年代步車的名義生產(chǎn)，均上不了牌，很難監(jiān)管，這使得“老頭樂(lè)”行業(yè)越來(lái)越混亂。2021年，工信部將“老頭樂(lè)”列入微型純電動(dòng)車的管理標(biāo)準(zhǔn)，這下“老頭樂(lè)”樂(lè)不起來(lái)了，因?yàn)椤袄项^樂(lè)”上路要駕照、要上牌、要上險(xiǎn)了�！袄项^樂(lè)”企業(yè)也開(kāi)始向A00級(jí)新能源汽車制造商轉(zhuǎn)型。
而這過(guò)程中，很重要的一點(diǎn)是，轉(zhuǎn)型的“老頭樂(lè)”電池不能用鉛酸電池了；加上近年來(lái)鋰電池價(jià)格較高，原有鋰電池微型車逐漸式微。這個(gè)時(shí)候，鈉離子電池的機(jī)會(huì)來(lái)了。鈉離子電池的滲透機(jī)會(huì)優(yōu)先存在于A00/A0級(jí)別電動(dòng)車，因?yàn)榇祟愲妱?dòng)車?yán)锍桃筝^低，對(duì)電池能量密度要求較低，對(duì)電池價(jià)格敏感度較高，而且一般使用家用充電樁即可完成充電，充電便捷性高。
目前，已經(jīng)公布的鈉離子電池在A0/A00級(jí)別電動(dòng)車上的應(yīng)用主要有思皓新能源與中科海鈉合作的車型--思皓花仙子；奇瑞汽車與寧德時(shí)代合作的車型--奇瑞牌QQ冰淇淋；江鈴汽車與孚能科技合作的車型--羿馳牌玉兔等。
思皓花仙子（來(lái)源：思皓新能源）
儲(chǔ)能
通信儲(chǔ)能方面，鈉離子電池發(fā)揮的是對(duì)鉛酸電池的替代作用。過(guò)去，通信儲(chǔ)能電池一直以鉛酸電池作為主，但鉛蓄電池產(chǎn)品對(duì)環(huán)境存在污染，且體積笨重、能量密度低，無(wú)法滿足5G基站和皮基站等新一代通信技術(shù)的應(yīng)用需求。不僅如此，通信儲(chǔ)能電池備電循環(huán)要求達(dá)2000次即可，倍率普遍在0.5C，對(duì)電池成本、安全性要求更高，因此鈉離子電池對(duì)通信鉛酸電池的替代場(chǎng)景更大。
根據(jù)中國(guó)移動(dòng)此前公示的通信用鋰電池中標(biāo)企業(yè)名單來(lái)看，其中的鵬輝能源、億緯鋰能、安馳科技、南都電源等企業(yè)都已開(kāi)始布局鈉電，未來(lái)或?qū)⒏鶕?jù)市場(chǎng)需求逐步取代鉛酸電池。
此外，數(shù)據(jù)中心備電也是一個(gè)重要的鈉電替換鉛酸電池場(chǎng)景。
一方面，從數(shù)據(jù)中心需求來(lái)看，其更加側(cè)重于大倍率短時(shí)間放電，備電時(shí)間由小時(shí)級(jí)向分鐘級(jí)發(fā)展，其中，UPS（不間斷電源）是為數(shù)據(jù)中心保障電力供應(yīng)的重要設(shè)備，且UPS電池后備時(shí)間要求不低于15分鐘。而鈉離子電池在倍率性能表現(xiàn)出色，常溫下，2C以上倍率放電效率高達(dá)90%以上，能滿足大功率啟動(dòng)需求，適配數(shù)據(jù)中心瞬時(shí)啟動(dòng)需求。
另一方面，數(shù)據(jù)中心大量用電產(chǎn)生的能耗較高，且鉛酸電池對(duì)環(huán)境的污染較大，在雙碳政策下，鉛酸電池的在數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的前景正逐漸式微。對(duì)此，鈉離子電池在數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景下替代鉛酸電池具備環(huán)保需求。
電瓶
燃油車時(shí)代，95%以上的車上的12V電氣系統(tǒng)都是用的鉛酸電池，也就是我們熟悉的電瓶，“虧電”打不著火了就是指的這個(gè)，而這也是以后鈉離子電池發(fā)揮的絕佳場(chǎng)合之一。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/長(zhǎng)安）
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