钠锂的未来在哪里？钠离子电池能改变锂电池的寿命吗？

[知其派]钠还是锂，这是个问题。

新能源汽车产业火速前行，相关产业链也在“吃肉”，尤其是动力电池产业成为名副其实的“致富机器”。“造富”成功后，动力电池行业正在思考下一个技术高点。从当代安普瑞斯科技有限公司等电池巨头的动作来看，新一代“技术高点”已经从“锂离子”变成了“钠离子”。

钠电池着火了

当代安普瑞斯科技有限公司钠离子电池问世后，这种新型动力电池站在了整个产业链的聚光灯下，就连工信部和央视也投下了官方的目光。此前，工信部回应建议称，将适时组织相关标准研究机构制定钠离子电池标准。央视财经频道也报道，近年来动力电池市场全面爆发，钠离子电池的出现挑动了新电池市场。

就像新能源汽车与传统燃油汽车并行的汽车市场一样，钠离子电池的出现几乎让锂离子电池失去了光彩。但是，钠电池真的是为了皮革锂电池的寿命吗？“钠锂”电池的未来在哪里？

钠电池？它没有那么高。

钠电池的魅力背后是锂电池占据绝对主流地位的现实。既然锂电池在动力电池行业蓬勃发展，为什么还要让钠电池出来抢风头？

钠电池由于其化学特性，注定要在动力电池领域大显身手。会背化学元素周期表的同学，一定要清楚的知道钠和锂属于同一个家族，有着相似的化学特性。锂电池能发光发热，说明钠电池也有发挥的空间。

正是因为化学特性的相似性，锂电池和钠电池的工作原理相差不大，都是依靠锂离子或钠离子在正负极之间的运动来产生电流。具体而言，在充电状态下，Na在从正极移除后插入负极，然后穿过中间的电解质，然后通过外部电路将电子的补偿电荷提供给负极，从而可以平衡正负电荷。放电过程正好相反，Na从负极出来，嵌入正极。

锂电池的原理与钠电池相似。

不仅工作原理，钠电池和锂电池在工艺制造上也有一定的通用性。近日，华子科技在与投资者互动时表示，钠离子电池主要是材料体系相对于锂离子电池的变化，子公司的技术和设备原则上可以实现钠离子电池的兼容性。智车派了解到，华子科技的子公司史静机电有限公司主要从事二次锂电池测试自动化设备的制造。

可以说，钠电池“又高又高”的形象部分来源于动力电池厂商对其优势的集中宣传。

当代安普瑞斯科技有限公司钠电池有哪些亮点？

既然如此，为什么现在是锂电池世界，而钠电池才刚刚兴起？原因是虽然“钠-锂”电池的工作原理基本相同，但钠离子和锂离子的本质区别却不容忽视。

从微观角度来看，我们会发现钠离子的体积比锂离子大，在充放电过程中负极材料崩溃的概率更高，因此前者对材料的结构稳定性和动态性能要求更严格。据当代安普瑞斯科技有限公司称，这是钠离子电池长期未商业化的一大瓶颈。

钠电池真正的优势在于技术层面。它不是简单地用钠化合物代替正极材料。主要成分

比如在正极材料方面，当代安普瑞科技有限公司解决了普鲁士白在循环过程中容量衰减快的问题。通过加入高克容量的普鲁士白材料(最高可达60mAh/g，相当于锂电池常见的正极材料)，重新排列了材料的体相结构。在正极材料方面，当代安普瑞科技有限公司也开发了一种新型的硬碳材料，其独特的孔结构可以带来克容量高、易脱嵌、循环性优异的优点。

当代安普瑞斯钠科技有限公司电池的特点

当代安普瑞斯科技有限公司推出的第一代钠离子电池，在材料体系上取得了一系列突破，具有高能量密度、高倍率充电、热稳定性优异、低温性能好、集成效率高的优点。具体来说，其细胞单体的能量密度高达160 Wh/kg；室温充电15分钟，功率可超过80%；在-20的低温下，放电保持率仍能保持在90%以上；系统集成效率超过80%；热稳定性远远超过国家强标准的安全要求等等。总的来说，当代安普瑞科技有限公司的第一代钠离子电池虽然在能量密度上无法与目前的磷酸铁锂电池相媲美，但在一些性能上有明显的优势，比如低温性能、快速充电等，应该会受到北方朋友的欢迎。

钠离子出现的背后

当代安普瑞斯科技有限公司并不是唯一看好钠电池的公司。目前，国内不少锂电池上下游企业都在积极推进钠电池产业化，国内外有近30家企业从事钠电池技术。

　　企业的“趋之若鹜”，让钠电池成为了一块即将出炉的大蛋糕。诱人的香气背后，可不只是钠电池的生产工艺和锂电池非常相似这一因素在推动，究其原因，钠电池的确有各方面的优势，智车派认为主要有以下几点：

　　一是资源丰富，如果和锂元素对比的话，还可以在前面加上“非常”两个字。我们用数据说话，锂在地壳中的占比约为0.0065%，而钠高达2.74％，其地下储量排在第六，分布十分广泛，盐湖和大海中随处可见。因此，对于动力电池企业而言，电池金属的矿产资源至关重要。今年3月，智车派曾报道过，作为电动汽车制造商的特斯拉，直接买下了一座位于大洋洲新喀里多尼亚的一个镍钻矿。

地壳元素占比情况

　　二是成本低廉。所谓“物以稀为贵”，钠因为资源更加丰富，价格只有锂的几十分之一，电池正极的成本可以得到大幅降低。不止如此，钠电池的负极集流体可以使用铝箔，而铝箔的成本相比铜箔更低，加上钠盐成本更低以及无需钴这种贵价金属等特性，制造成本能够大大降低。某新能源科技投资公司高管透露，与锂离子相比，钠离子有望将电池成本降低30%。

　　三是安全性高。电池安全是消费者在购车环节极为关注的点，而钠电池的安全性或许可以打消部分消费者的顾虑。具体而言，钠电池的安全性主要体现在测试环节，类似比亚迪的刀片电池，其在针刺、挤压、过充等安全项目测试中不会起火和爆炸。而且，钠电池可以在运输过程中将电量完全放空，运输安全性也更高。

　　除以上几点，钠电池的环境适应能力也十分强，高寒低温下依然能保持高性能快充，且充电速率可以做到极快。前面提到的宁德时代第一代钠电池，充电速度已经可以媲美现今的高端智能手机。

“钠锂”的未来在哪里？

　　这样说来，钠电池岂不是“六边形战士”？事实并非如此，钠电池“不光彩”的一面也是需要摊开讲的。

　　在前文中，智车派其实提到了钠电池因为化学特性等缘故，在生产和制造环节存在比较棘手的问题。尽管宁德时代通过努力改善了部分问题，但钠电池到了成品环节，仍然会存在一些不如锂电池的劣势，最主要的两点便是能量密度低和循环次数少。

　　从下面这张图可以清晰地看出，钠电池的循环次数平均在1500次左右，而宁德时代钠电池可以达到3000次，基本达到了三元电池的规格。不过，部分磷酸铁锂电池的循环次数已经可以做到6000次甚至更高的水平。如果不能解决循环次数低的问题，车主无疑会对钠电池的使用寿命甚至电动汽车的保值率产生顾虑。

各类动力电池属性对比（图源前瞻产业研究院）

　　至于能量密度，钠电池一般只能做到80-140Wh/kg，宁德时代将这一数据提高到了160Wh/kg。作为对比，磷酸铁锂电池的能量密度大概在150-220Wh/kg，比亚迪刀片电池第一代产品能量密度则为140Wh/kg。单就这一点，三元电池具备较大的优势，其主流产品的能量密度可以达到近200Wh/kg。在之前一批的新能源汽车推荐目录中，一汽集团对旗下新款红旗E-HS9进行了申报，作为一台旗舰SUV车型，E-HS9搭载的是来自宁德时代的三元电池，智车派注意到，其能量密度达到了206Wh/kg，属于量产电池中的高水准。

　　我们说，一个成熟的产品，要想大规模推向市场并成为主流，从产品属性到成本等层面均需具备均衡特质。很难想象，一款优缺点同样明显的产品可以占据市场主流。如今的磷酸铁锂电池和三元电池，之所以能“平分天下”，靠的就是各方面均衡的产品属性。相较之下，钠电池的发光点足够吸引人，但当前技术不成熟带来的劣势也异常明显。综合来看，钠电池还很难适用于主流的动力电池领域，至少现阶段如此。

　　那么，突然蹿红的钠电池就只能化身为一缕烟花吗？答案当然是否定的。智车派认为，钠电池或许从以下两条路径“出道”：

　　现阶段，钠电池完全可以尝试对能量密度或循环次数要求不高的领域，比如电动自行车或储能领域。不过，在较低的循环次数特性下，钠电池也只能面向中低端储能领域。这两大领域的市场规模十分可观，不过钠电池还需要先过铅酸电池这一关。

　　另一条路，则是抢钛酸锂电池的“饭碗”。类似宁德时代提出的方案，钠电池可以配合锂电池应用到动力电池领域。宁德时代开发出了一套AB电池系统解决方案，该方案将钠电池和锂电池两种电池按一定比例进行组合搭配，集成在同一个电池系统里，通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制。因而，这套方案既弥补了钠电池现阶段的能量密度短板，又没有浪费其高功率、低温性能好的优势。业内人士认为，宁德时代的AB电池方案看似美丽，但也不能忽视中间的难度，比如这种组合方式无形中加大了SoC的管理难度。因此，钠电池能否真正量产在汽车上还有待观察。

　　说了这么多，“钠锂”的未来到底在哪里？

　　需要明确的一点是，钠电池并非革命性产品，更革不了锂电池的命。以现阶段的技术来说，钠电池对于动力电池行业而言更多是一种补充的作用。可以预见的是，短时间内我们很难见到纯钠电池“上车”，锂电池的主导地位不会被轻易撼动。至于宁德时代推出的AB电池方案，只是扩展钠电池应用空间的一道缩影。

　　动力电池的未来不属于“锂”，也不属于“钠锂”，在市场规模快速扩张和应用场景愈发细化的趋势下，不同类型的电池都将找到自己的一席之地。而钠电池，大概是那个敲开百花齐放时代大门的幸运儿。