BriefCASE：鈉離子電池將取代鋰電池？不，但它們將物有所值

汽車行業(yè)一直在尋找一種成本更低且生產(chǎn)更可持續(xù)的可行方法來替代鋰離子（Li-ion）電池。汽車行業(yè)正在對多種正極化學(xué)物質(zhì)進行試驗，包括在低端車型和改款車型中使用鐵基鋰離子電池，同時該行業(yè)也一直在研究鈉離子電池。

盡管像磷酸鐵鋰（LFP）和磷酸錳鐵鋰（LMFP）這樣的鐵基鋰離子電池更便宜，但它們無法完全解決所有的供應(yīng)鏈問題，于是鈉離子電池應(yīng)運而生。因為鈉的儲量幾乎是鋰的400倍，這使得它的獲取更加容易。

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對于汽車領(lǐng)域的鈉離子電池技術(shù)來說，去年是特別重要的一年，有眾多車企發(fā)布了多項重大公告，這種情況也延續(xù)至2024年。其中一些開始轉(zhuǎn)向鈉離子電池的車企包括中國大陸的汽車制造商比亞迪、安徽江淮汽車以及江西江鈴新能源汽車集團。

2023年4月，寧德時代宣布奇瑞汽車成為其鈉離子電池的首個客戶。寧德時代首次于2021年7月發(fā)布了其自主研發(fā)的鈉離子電池。寧德時代第一代鈉離子電池的能量密度為160 Wh/kg，下一代鈉離子電池的能量密度將超過200 Wh/kg。

我們現(xiàn)在也看到非中國大陸的電池制造商加入競爭。Stellantis和Northvolt最近宣布他們將轉(zhuǎn)向鈉離子電池技術(shù)。

直到最近，鈉離子電池還被認為只適用于對性能要求不太高的儲能系統(tǒng)（ESS）或兩輪車領(lǐng)域。盡管這些領(lǐng)域?qū)⑹氢c離子電池的主要應(yīng)用領(lǐng)域，但最近的發(fā)展表明，在輕型汽車市場，特別是適合市內(nèi)出行的微型汽車市場，鈉離子電池可以滿足該細分市場的需求。

鈉離子電池有望成為磷酸鐵鋰（LFP）電池的替代品，因為它們的能量密度數(shù)據(jù)相當接近。鈉離子電池的能量密度約為160 Wh/kg，而磷酸鐵鋰電池的能量密度約為200 Wh/kg。較低的能量密度以及較短的壽命周期，是其局限于在低成本、入門級汽車上應(yīng)用的兩大劣勢。

然而，也有一些因素可能促使鈉離子電池在輕型汽車市場更廣泛的應(yīng)用。從技術(shù)上講，鈉離子電池更加安全，活躍性也比鋰低，并且能夠在更寬的溫度范圍內(nèi)更有效地運行，并在較低的溫度下提供相對良好的性能。

與鋰離子電池相比，鈉離子電池的制造成本要便宜得多。根據(jù)S&P Global Mobility[標普全球汽車]研究，鈉離子電池所用材料的成本約為50美元/千瓦時，相比之下鋰離子電池的成本為70美元/千瓦時。鈉離子電池的電池制造過程也幾乎與鋰離子電池相同。這意味著如果供應(yīng)商決定從鋰離子電池轉(zhuǎn)向鈉離子電池，無需投入巨資。

中短期來看，鈉離子電池在輕型汽車領(lǐng)域的使用很有可能受到限制。根據(jù)S&P Global Mobility[標普全球汽車]預(yù)測，2030年鈉離子電池在全球輕型汽車領(lǐng)域的市場份額將達到3%左右。在中國大陸，鈉離子電池在輕型汽車領(lǐng)域的份額將在5.5%左右，在歐洲的份額可能在2%左右。如果鋰離子電池的價格繼續(xù)保持在較高水平，在樂觀情況下，鈉離子電池的全球份額到2030年可能會增加至5%左右。

鈉離子電池已被認為是更具成本效益、更安全、更不易受供應(yīng)鏈中斷影響以及生產(chǎn)方式更環(huán)保的電池。隨著供應(yīng)商聲稱其下一代鈉離子電池的能量密度將達到200 Wh/kg（與磷酸鐵鋰電池類似），鈉離子電池在汽車，甚至在中級汽車領(lǐng)域的使用也將變得更有意義。減少對中國大陸加工電池原材料依賴的可能性，肯定會進一步激勵汽車行業(yè)考慮采用鈉離子電池。