摘要:4月21日,宁德时代发布首个钠离子电池品牌——“钠新”和基于双独立能量区设计的骁遥双核电池。“此次钠电体系的突破意义重大,钠电的成熟加速了‘多核时代’的到来。”宁德时代董事长曾毓群表示,钠电将协同其他电池技术,让场景定制化成为现实,消费者无需在续航、售后、安全
4月21日,宁德时代发布首个钠离子电池品牌——“钠新”和基于双独立能量区设计的骁遥双核电池。“此次钠电体系的突破意义重大,钠电的成熟加速了‘多核时代’的到来。”宁德时代董事长曾毓群表示,钠电将协同其他电池技术,让场景定制化成为现实,消费者无需在续航、售后、安全、快充等维度进行妥协,带领动力电池产业从参数推动阶段走向需求引领阶段。
经过多年沉淀,钠电——这个曾被视为“锂电备胎”的技术正从小规模应用逐步走向市场中心。值得注意的是,钠与锂的竞合关系,不仅是电池能量密度、成本参数的简单对比,背后更是对产业韧性、场景适配、市场需求、技术迭代路径的系统性考量。
首次大规模量产
钠电依靠钠离子在正极和负极之间移动工作,与锂离子电池工作原理相似。锂资源高度集中于南美“锂三角”等少数区域,易受国际供应链影响。钠元素广泛存在于地壳和海水中,全球分布广、开采易、成本低,不受地缘风险影响,是天然具备战略安全属性的金属资源。
近年来,经历几轮诸如锂电池原材料涨价、产品供不应求等问题,钠电池价格低廉、无资源限制、产线可以快速切换等优势逐渐被市场放大,作为锂电池替代技术路线获得快速发展。2021年,宁德时代发布其第一代钠电池产品,将这一技术路线推向公众视野。2023年被业内称为钠电池发展元年,包括以宁德时代、孚能科技等为代表的锂电大厂与以中科海钠、众钠能源等为代表的钠电新势力,越来越多的公司开始披露其钠电池产品的相关布局、性能指标和产业化进程,国内涌现出一批配套企业,成功完成产业“0”到“1”的积累,形成较为完善的产业链。
但随着锂电池原材料价格大幅跳水,以磷酸铁锂电池为代表的锂电池价格快速下行,处于产业化初期的钠电池卡在成本和技术关口,一度陷入商业化瓶颈。
此次宁德时代推出的钠新电池突破了材料的性能边界,并在钠电池的倍率、安全及低温性能优势方面找到理想解决方案。钠新电池包括乘用车动力电池和24V重卡启驻一体蓄电池,其中,纳新乘用车电池在零下40摄氏度环境下仍能保持90%的可用电量,能量密度达175瓦时/千克,支持峰值5C的充电速率和500公里续航,超1万次循环寿命,该电池将于今年12月实现量产;纳新24V重卡启驻一体蓄电池使用寿命突破8年,全生命周期总成本较传统铅酸蓄电池降低61%,将于今年6月量产,率先搭载于一汽解放重卡上。
“‘钠新’品牌的发布,标志着龙头企业正式将钠电技术推向市场化阶段,对钠电产业化具有重要意义。”江苏众钠能源首席科学家赵建庆向《中国能源报》记者表示,龙头企业的技术突破,提升了钠电产业链信心,促进上下游协同,推动钠电成本快速下降。
或替代磷酸铁锂电池一半市场
成本是技术规模化应用的关键因素。目前钠电电芯价格为0.4元/瓦时—0.7元/瓦时,仍高于0.3元/瓦时的磷酸铁锂电芯,在此背景下,钠电的市场前景如何?
“尽管碳酸锂价格下行,但钠电池的成本在技术进步的驱动下也在持续降低。未来,钠电池一定会比锂电池更具成本优势。”宁德时代国内乘用车、商用车首席技术官高焕判断,随着钠电池技术成熟,其商业化进程加速,有望替代目前磷酸铁锂电池一半的市场份额。
电动重卡被认为是钠电应用拓展的绝佳市场。凭借在快速充电、高能量密度、低温性方面具有先天优势,钠电池契合城市物流、长途运输等场景对高效补能、全天候运营的刚性需求。数据显示,2024年,国内电动重卡的销量攀升至8.2万辆,同比增长140%,业内预计2027年销量预计将突破30万辆,对应动力电池需求量超过120 吉瓦时,市场潜力巨大。
赵建庆指出,钠电产业化已从小规模商用向规模化发展,但尚未完全成熟,需进一步加快产能建设和技术迭代,提升钠电的性价比。与此同时,加快推进低速电动车等轻型动力、备电换电、启停电源和基站储能等应用场景的示范项目,在充分的验证基础上,逐步规模化渗透。
业内人士指出,钠电的产业化进程具有其内在逻辑,不会因为碳酸锂的价格波动发生根本转变。钠电的长期目标是对铅酸电池市场替代,并逐步渗透锂电应用市场。但当前钠电规模化发展面临标准体系缺位、应用端需求模糊、企业降本压力持续,这些因素导致市场信心不足。
“不同技术路线在细分市场各具优势,钠电凭借差异化优势仍具不可替代的竞争力和溢价潜力。”赵建庆进一步指出,要实现替代“50%的磷酸铁锂市场份额”的目标,仍需较长周期,这取决于钠电的技术迭代和产业降本速度的协同推进。目前,钠电已在特定细分领域展现出替代优势,比如北方轻型动力市场,其优异的低温性能相较于磷酸铁锂带来约10%的溢价空间。
双核架构开辟新应用空间
如何综合不同电池技术的优势,实现性能最大化?宁德时代骁遥双核电池带来新解题思路。
所谓双核电池,即电池包有两个“独立能量区”,解决了不同场景的不同需求。主能量区可以根据用户的驾驶习惯与场景,适配不同化学体系的电芯,满足日常用车需求;增程能量区可采用高比能自生成负极技术,提供更大的电量,满足长途出行需求。通俗理解,就是将两种不同化学成分的电池拼凑一起使用。
宁德时代此次发布了三种跨化学体系的双核解决方案:钠—铁双核电池,即钠新电池+磷酸铁锂自生成负极电池;铁—铁双核电池,即第二代神行超充电池+磷酸铁锂自生成负极电池;三元铁/双三元双核电池,即三元电池+磷酸铁锂自生成负极电池。其中,钠—铁双核电池充分利用钠新电池的低温性能,同时保持锂电的高续航能力,为钠电开辟新应用空间。
业内人士指出,双核电池通过融合不同电池体系的优势,有效突破单一化学体系的性能边界。与此同时,双核电池有待跨越材料、工程和市场化多重挑战。在面临材料与化学体系兼容性方面,钠硬碳负极与锂石墨负极的电位差或导致副反应,需要开发新型兼容电解质。双核电池无疑增加系统集成复杂度,独立管理充放电(如并联/串联拓扑),BMS(电池管理系统)需要构建多目标协同控制算法。
据悉,宁德时代在自生成负极技术中不再使用传统的石墨负极材料,而是让锂元素直接沉积在集流体上,能够在同样的电池包空间内,配置更多电量,但落地还需一定时间。
赵建庆同样指出,双核电池系统在热管理均需性和BMS运行可靠性方面面临挑战。基于对能量密度、系统成本与温度适应性的综合考量,钠—铁双核电池或率先在户用储能、商用车、A00乘用车、高端轻型动力等领域开展应用。
文丨本报记者 卢奇秀
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出品 | 中国能源报(ID:cnenergy)
责编丨李慧颖
来源:中国能源报一点号