钠离子电池行至量产前夜

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图为中科海钠钠离子电池因“资源丰富、本钱低、安全性高”等特点被寄予厚望，钠离子电池规模化应用再提速。近日，宁德时代发布钠离子电池品牌“钠新电池”的消息，再度将这项电池技术置于聚光灯下。宁德时代称，其钠新乘用车电池能量密度达175Wh/kg，比肩磷酸铁锂电池。该电池支持峰值5C的充电速率和500公里续航，循环寿命超1万次，预计于本年12月量产。“目前钠离子电池产业正处于突破前夕，市场发作点即将到来。”中科海钠科技有限责任公司（以下简称“中科海钠”）总经理李树军表示，经过数十年的技术研发积累，钠离子电池的性能已接近锂离子电池，有望在储能、商用车等应用场景率先起量，未来3~5年，将达到千亿级市场规模。率先在储能及商用车领域起量钠离子电池被视为电池研发的重要技术路线之一。2021年，锂离子电池龙头企业宁德时代发布其第一代钠离子电池产品，将这一技术推向公众视野。记者相识到，钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，主要依靠钠离子在正负电极之间移动来工作，是一种二次电池（可充电电池），具有长寿命、易制造、高安全、理论本钱较低等优势。近年来，钠离子电池在能量密度、循环寿命、安全性等方面不断取得突破，推动其在储能及商用车领域的试点应用加快落地。
图为大唐湖北100兆瓦/200兆瓦时钠离子新型储能电站2024年6月，全球最大的钠离子电池储能项目——大唐湖北100兆瓦/200兆瓦时钠离子新型储能电站科技创新示范项目一期工程建成投运，投产规模达50兆瓦/100兆瓦时,标志着钠离子电池储能技术进入大规模贸易化应用的新阶段。近日，全国首个40兆瓦/40兆瓦时构网型钠离子电池储能系统在云南文山并网投运。该系统是全球首个实现“调峰+调频+构网支撑”多场景融合应用的大容量储能办理方案，验证了钠电储能在调峰、调频、黑启动、电压支撑等多场景的协同能力。除了新型储能领域外，钠离子电池技术也加快向商用车市场渗透，特别是电动重卡市场。3月28日，中科海钠发布全球首个钠离子电池商用车办理方案，包括“海星K150”“海星K210”“海星K280”和“海星K350”四款产品。前两款专为短倒运输场景设计，后两款则定位于物流运输领域的技术需求，这标志着钠离子电池正式在商用车上应用。据介绍，“海星”电池计划于本年第三季度批量推广，预计明年将有数千台电动重卡搭载钠离子电池开启规模化运用，可达成GWh级别的电池出货。而宁德时代此次发布的“钠新电池”品牌，其首款产品就是针对重型卡车的24V重卡启驻一体蓄电池。宁德时代介绍，该电池可支持全电量使用，零下40度整车可以一键启动，使用寿命突破8年，总本钱相较铅酸电池降低61%。该电池将于本年6月正式量产，首发落地一汽解放车型。将迎百GWh时代“我们选择重点聚焦商用车和储能市场，主要出于三点考量，一是政策支持，二是技术突破，三是场景适配。”李树军解释道，储能应用场景与钠离子电池资源丰富、本钱低廉的优势适配，随着钠离子电池的本钱不断优化，市场会逐步打开；而商用车的使用要求和钠电的特性天然匹配，且除城市公交车外，整体电动化率不足10%，市场广阔。“我们的新一代钠离子电池，基于长寿命、宽温区、高倍率特性，提高电量使用率的同时还降低了充放电损耗率，可为电动重卡提供少装电池、快速充电、多次使用的新运行模式。”李树军说道。记者相识到，中科海钠“海星”办理方案所用的电芯能量密度达165Wh/kg，能在20~25分钟内完成100%充电，且快充模式下循环寿命仍能超过8000次，-40℃至45℃宽温域稳固放电，这与商用车高频使用、快速补能、全天候运营及大部分在严寒地域运行的特殊需求高度契合。别的，不同于“堆电池增电量”方案，中科海钠采用“高频快充”计谋，通过将每天的充电频率增加至2-3次，在减少电池装载量的同时，降低电池购置本钱、提高电动重卡的运营里程。“目前，锂离子电池无法兼顾快充性能与循环寿命，而钠离子电池在此方面具备优势。”李树军称。中关村储能产业技术联盟高级研究经理孙佳为认为，钠离子电池在电网调峰调频、低速电动车、商用车以及港口岸电等应用领域更具竞争力。“具体而言，电网级调频必要技术具备快速响应能力，钠离子溶剂化能比锂离子更低，具有更好的界面离子扩散能力，因此电池的倍率性能更好，可以满足4C以上的放电需求；在商用车领域，钠离子电池可以在-20C的情况下正常工作，适配严寒地域重卡全天候运营的需求。”孙佳为说道。
图为宁德时代钠新24V重卡启驻一体蓄电池“经过15年的基础研究，我们挖掘出了钠离子电池‘长、宽、高’的特性。”中国科学院物理研究所清洁能源实验室主任胡勇胜说道，长即长寿命，目前，钠离子电池循环寿命可突破2万次；宽指宽温域，钠离子电池既能耐受低温，在-40℃的极寒情况下保持80%的容量，也能够耐受高温，在45℃的情况中可稳固长循环使用；而高倍率则支持快充，实现20分钟充满电。随着钠离子电池在储能和电动车领域的应用加快落地，钠离子电池产量需求也将持续攀升。“未来3至5年，钠电池将进入规模化出货阶段，出货量有望超过百吉瓦时。”孙佳为预测。做锂离子电池的有益补充尽管拥有诸多长处，但钠离子电池在贸易化过程中仍然面临诸多挑战。目前来看，钠离子电池的整体出货量较小，处于示范、小规模生产向市场化应用、规模化生产的过渡阶段，其本钱优势也尚未得到很好体现。记者留意到，2021年下半年，碳酸锂代价渐渐上涨，钠离子电池因“资源丰富、本钱低、安全性高”等特点被寄予厚望；而自2023年，碳酸锂代价低位运行以来，钠离子电池的本钱优势被迅速稀释。一位业内专家告诉《中国电子报》记者，锂电代价的持续下滑，在一定程度上延缓了钠离子电池的产业化进程。只有当锂电产能有效出清后，钠离子电池才有望真正迎来规模化发展。
图为中科海钠钠离子电池生产线别的，由于钠离子电池尚未实现规模化生产，不具备规模效益，因此本钱仍然较高。孙佳为分析指出，虽然钠离子电池的理论本钱可比锂离子电池低约20%，且受原材料代价波动影响小；但目前钠离子电池的电芯代价普遍超过0.5元/Wh，预计实现规模化量产后可降至0.3元/Wh，与当前锂电电芯中标代价相当。据孙佳为观察，在两轮车领域，同铅酸电池车型相比，钠电两轮车售价普遍超过3000元，代价较高；叠加购买渠道单一、市场认知度不高等问题，致使其市场占据率偏低。而在储能领域，受本钱因素影响，2024年钠离子电池的整体装机量不到200MWh。“无论是从出货量，还是从装机量来看，该技术均处于发展初期。”孙佳为说道。而在能量密度、快充等性能指标方面，钠离子电池与锂离子电池也存在较大差距。“当前，仅有少数头部企业推出的钠离子电池能量密度能够‘比肩’磷酸铁锂电池的行业平均值，不能代表整体行业水平；快充技术同样存在档次之分，整体仍落后于锂电池；别的，宁德时代推出的24V重卡启驻一体蓄电池，主要应为启停电池，而非用于动力。”上述专家称。不过，对于钠离子电池的市场定位,业内专家已达成共识：发展钠离子电池有国家战略考量，同时也有其自身性能独特的因素。钠离子电池不是要取代锂离子电池，而是做锂电池的有益补充。对于钠离子电池未来的发展，李树军充满信心。他表示，经过数十年的技术研发积累，钠离子电池的性能已接近锂离子电池，未来还将进一步取得技术突破。随着宁德时代等锂电巨头再度加码钠离子电池，推动钠离子电池产业链成熟，也将促使钠离子电池从“技术可行”向“贸易可信”跨越。“我们相信，在行业共同努力下，钠离子电池产业突破必将很快到来。钠离子电池即将开启千亿级蓝海市场。”李树军说道。
编辑丨诸玲珍美编丨马利亚监制丨赵晨
来源：https://view.inews.qq.com/k/20250505A03ITJ00
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