新能源汽车领域,动力电池的风向开始变了,随着钠离子量产装车,15分钟充电80%,里程焦虑或不复存在。三元锂电池和磷酸铁锂电池或迎来新的竞争对手,尤其在小型纯电动汽车领域,钠离子电池的综合优势较为明显。

此前,中科海钠、江铃集团公司陆续宣布旗下搭载钠离子电池新能源汽车开始量产,最快在2024年1月份开始批量交付,主要车型分别为花仙子电动汽车、江铃 易至EV3 参数 图片 )(青春版)这两款车型,这也是全球首批搭载钠离子电池的新能源车型。

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相比磷酸铁锂电池与三元锂电池,钠离子电池采用钠盐作为电极材料,电池材料耐高温,在高温环境下性能更为稳定,挤压、碰撞、过充等环境下不易爆燃,起火,从这一点来说,钠离子电池的安全性比三元锂电池有优势。

更耐低温,在零下20摄氏度的环境中,放电保持率也能保持在90%以上,快充性能稳定,常温环境下,充电15分钟,电量可达80%以上。

其次,单位体积容量更高,体积小,质量轻,在相同体积下,电池重量更轻,有利于节省车辆能耗,体积小还可以节约更多空间。

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从成本来看,钠离子电池的材料来源广泛,资源储量大,电池成本比碳酸锂有优势,只是因为碳酸锂的涨跌变化大,加上钠离子的相关配套设施还不够完善,很多车企都将钠离子电池作为一种备用方案,实际上,钠离子电池不仅可用于新能源汽车,还可以用于两轮车、家用电器、数码产品、储能等领域。

从量产的钠电版花仙子小型纯电动车,官方标称续航为252千米,同样,江铃易至EV3(青春版)也定位为A00级车型,其续航为251千米,相比三元和磷酸铁锂电池的成本来说,钠离子车型的性价比可能会更高。

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前两年,像五菱 宏光 miniev这一类的微型纯电动汽车很受欢迎,但说实话,这些微型纯电动车在安全性、驾乘体验方面还不具备一辆汽车的素质,随着10万以内小型纯电动车的发展,很多车主还是想换一辆更全面的电动汽车。

但由于磷酸铁锂电池或者三元锂电池自身成本偏高,以比亚迪 海鸥 为例,搭载30度电磷酸铁锂电池,仅电池的综合成本都快占了整车一半的成本,因而售价也很难降下来。

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反观钠离子电池,随着市场条件逐步成熟,届时有望节省约20%左右的电池成本,相当于节省至少在5000元以上,这对于小型纯电动汽车来说,也是很大的成本优势了。

当然了,也别高兴,虽然钠离子电池的优势明显,但几个痛点也不可忽视。

受到材料属性的影响,钠离子电池的能量密度略比磷酸铁锂电池低,从已经量产的车型来看,其电池能量密度在140至160Wh/kg这个范围。而目前的磷酸铁锂电池普遍都能达到170-185Wh/kg,甚至更高的能量密度。

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能量密度偏低,电池整体电压偏低,电池材料内阻较高,在充放电过程中电耗损失偏大,也不适合用在高压场景中,对于追求长续航、高性能的新能源汽车来说,钠离子并不适合或者说短时间内还没有相关的技术。

但在手机数码产品、家用电器等领域,钠离子电池自身体积小,稳定性高,综合优势明显,尤其对于现在的两轮电动车来说,铅酸电池能量密度低、体积大、重量大,电池寿命短等痛点,此时看到钠离子电池的优势,自然希望钠离子电池能尽快在电瓶车上装车。

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最近这几年,国内的宁德时代、中科海钠、孚能科技以及多家车企都布局钠离子电池,而国外也如此,欧洲知名电池厂商Northvolt在2023年对外宣布已成功研发钠离子电池,其能量密度超过160瓦时/千克。

同样,宁德时代在2021年就发布了第一代钠离子电池,其电池能量密度达到160千瓦时/千克,根据宁德时代的计划,第二代钠离子电池的能量密度将达到200千瓦时/千克。

事实上,在新能源汽车领域,动力电池一直是车企的一大难点,需要考虑多个方面的问题,对于车主而言,不仅要求续航足够长,还要求充电时间够快,电池更稳定安全,成本还要低。

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以三元和磷酸铁锂电池为主的动力电池,经过10多年的发展,技术已趋于成熟,本身受到材料自身的限制,单靠技术很难在能量密度以及稳定性方面有新的突破,这时候,多家车企又将目光投向钠离子电池、凝聚态、固态电池、锂硫电池等新型动力电池领域。

以固态电池为例,其采用固态电解质,低温和高温性能都较为稳定,在激烈碰撞、挤压、针刺等环境下并没有起火,且电池能量密度较高,目前已探明的能量密度达到500瓦时/千克,这几乎是锂离子电池的两倍以上。

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固态电池的综合优势很明显,但仍然还有技术难点未突破,此外成本是一大阻碍,因而短时间内很难实现量产,从多家车企公布的计划来看,普遍都要在2027年以后才能落地。

这就意味着短时间内,三元和磷酸铁锂电池很难被撼动,但如果碳酸锂的成本依然居高不下,未来在10万以内,短续航的纯电动以及混动车型中,钠离子电池的综合优势就很明显了。