文 | 呂雅寧
編輯 | 蘇建勛
鈉離子電池產業化再次邁出關鍵一步。
2023年尾，鈉離子電池領域接連兩日傳來“上車”消息：
2023年12月27日，中科海鈉宣布，公司與江淮釔為聯合推出的鈉電版花仙子電動車已于當日下線，預計2024年1月開始批量交付，這也是全球首款鈉離子電池量產車。
2023年12月28日，孚能科技與江鈴集團新能源汽車合作推出的首款鈉離子電池純電A00級車型，也正式下線。
過去兩年中，全球鋰資源的持續緊缺與價格高企，讓鈉離子電池作為一種鋰電的替代選擇，快速收割了一波市場熱度。2023年更被業內稱作“鈉離子電池元年”，新興的鈉電企業頻獲融資，鋰電企業、整車廠也都相繼布局鈉離子電池領域。
2023年2月，中科海鈉與思皓新能源聯合發布行業首臺鈉離子電池試驗車；3月，雅迪發布搭載鈉電池的兩輪車；4月，寧德時代宣布，其鈉離子電池將首發落地奇瑞車型。直到年底，鈉離子電池終于實現量產裝車。
不到一年時間，鈉離子電池“上車”走完了試驗、驗證到首次量產的過程，可謂神速。
但危機也相伴而生，隨著鋰價自去年下半年起大幅下跌，明顯削弱鈉離子電池的成本優勢，使其在剛步入產業化前夜時就遇上一盆冷水。當產業化曙光遇上成本之爭，鈉離子電池何以分庭抗“鋰”？
中科海鈉與江淮釔為聯合推出的鈉電版花仙子電動車。圖源：中科海鈉
風口上的鈉離子電池
鈉離子與與鋰元素有著相似“出身”，屬于同一主族元素，因此具備相似的物理化學性質，在電池工作中均表現出“搖椅式”的電化學充放電行為。
鋰離子電池和鈉離子電池的研發工作基本同時開始，均始于20世紀70年代。但當時受制于技術瓶頸以及性能差距，鈉離子電池長期停留在實驗室階段，未能廣泛應用。
自2021年開始，鋰價一路飆升，陪跑三十年的鈉離子電池終于走上臺前，迎來爆發期。
從制造工藝角度看，鈉離子電池可以與鋰電池的生產設備、工藝兼容，鋰電池廠商可以通過切換產線快速布局產能。在鋰價持續攀升的態勢下，鈉離子電池成為鋰電池在某些場景下的替代方案。
再者，相比于緊缺的鋰礦資源，全球鈉資源儲量更加豐富。我國鈉資源儲量也明顯占優勢，約為占據全球儲量的22%。再加上我國鋰資源的對外依存度還非常高，出于不被“卡脖子”的戰略考慮，發展鈉電更是必要之舉。
鈉離子電池工作原理。圖片來源：中科海鈉
從電池性能本身來看，鈉離子電池的安全穩定性是其突出優勢。特別在高低溫性能方面，鈉離子電池的工作溫度范圍更廣，可以在-40℃到80℃的溫度區間正常工作，在-20℃的環境下容量保持率接近90%，優于鋰電池。
同時，鈉離子電池的內阻比鋰離子電池高，在短路情況下瞬時發熱量少，溫升較低，熱失控溫度高于鋰電池，更不易產生起火、爆炸等安全隱患。
2023年，鈉離子電池利好消息不斷。無論是傳統鋰電池廠商還是新興鋰電池廠商都相繼加大布局，鈉離子電池在研發和產業化進程中消息不斷。
寧德時代、億緯鋰能、鵬輝能源、華洋股份、容百科技等電池廠商相繼推公布鈉離子電池以及電極材料規劃，并表示將致力于鈉電上下游的產業化。整車廠方面，比亞迪、江淮、江鈴、奇瑞等國內車企，以及多家海外車企，也均表示將在乘用車市場導入鈉離子電池。
據高工產研統計，目前鈉離子電池產業鏈布局企業數量已超過100家。2023年至2025年，鈉離子電池企業有效產能將分別達到19GWh、25GWh、60GWh。
2023年4月19日，上海車展，寧德時代展出鈉離子電池。圖源：視覺中國
但鈉離子電池仍有核心短板，即能量密度。由于鈉離子的半徑比鋰離子大，相同質量下的鈉離子所蘊含能量相對較低，這使得鈉離子電池的能量密度與鋰電相比有先天劣勢。這也決定了鈉電的應用領域，必然會先鎖定在“對能量密度要求較低”的場景中。
此次全球首批下線的兩款鈉離子電池車，也均定位為低續航的短途車型。
根據新聞資料，中科海鈉與江淮釔為聯合推出的鈉電版花仙子電動車，車型續航里程為252公里。孚能科技與江鈴集團推出的鈉離子電池純電A00級車型——江鈴易至EV3（青春版），續航里程為251公里。
“鈉離子電池技術成熟后，肯定會分食掉磷酸鐵鋰市場中的一部分蛋糕，例如微型電動車這部分，未來將是鈉電的天下。” 真鋰研究創始人、總裁墨柯向36碳表示。
在二輪車、三輪車領域，墨柯認為鈉離子電池將會搶走鉛酸電池的份額，因為在成本相當的情況下，鈉電能量密度比鉛酸電池更高，有望取代鉛酸電池。
“鈉電成熟的時候，基本上就是鉛酸電池走到盡頭的時候。”墨柯說。
另外，鈉離子電池在儲能領域也有用武之地。基于鈉離子電池優異的低溫效能、循環性能，未來在戶用儲能、工商業儲能等對安全性要求高的場景下，鈉離子電池也有望成為鋰電的重要補充。
鋰價暴跌之后，鈉電未火先衰？
如果說鈉離子電池的興起，是乘了“鋰價瘋漲“的東風，那么如今鋰價暴跌，也必然會削減鈉離子電池的勢頭。
2023年，碳酸鋰價格的全年跌幅超過80%，進而造成鋰電池電芯成本急劇下滑，這一波動幅度放在整個大宗商品市場中都尚屬罕見。
1月4日，根據上海鋼聯發布的數據，電池級碳酸鋰的均價報10.1萬元/噸。而去年此時，電池級碳酸鋰的價格約在50萬元/噸。產能過剩局面下，鋰價下跌趨勢還將延續，直到建立新的供需平衡。
跌跌不休的碳酸鋰價格，無疑給剛火起來的鈉離子電池帶來一記暴擊。
“如果碳酸鋰價格達20萬元/噸時，鈉離子電池的邊際成本可領先24%左右；如果碳酸鋰價格下探到10萬元/噸時，鈉離子電池的邊際成本領先12%左右；而如果碳酸鋰價格回歸到5萬元/噸，鈉離子電池僅領先約5%的邊際成本。” 浙江青鈉董事長王子煊在2023年4月召開的高工鈉電峰會上表示。
在鋰價占據高位的前兩年，鈉離子電池作為緩解“鋰價成本焦慮”的新技術，迅速成為“香餑餑”。但所謂“成也蕭何，敗也蕭何”，當鋰價快速下跌時，鈉電的成本優勢則不再明顯。
“到了今年，明顯感到鈉離子電池的討論熱度降了些，主要是鋰價跌得太狠了。”一位業內人士向36碳表示。
近兩年的碳酸鋰價格走勢圖。圖源：上海有色網
1月4日，六氟磷酸鋰行業龍頭多氟多就在互動平臺表示，公司目前已完成鈉離子電池研發體系的搭建，并建設了鈉離子電池中試產線。目前碳酸鋰大幅下跌導致鈉離子電池的成本優勢減弱，公司推遲了商業化生產的進度，但研發和降本仍在全力推進。
上海有色網鈉電分析師黃夢丹預測，由于鋰價大幅下跌，今年鈉電企業的實際產量可能會比規劃中少，市場預期會相對更謹慎。但從長期看，結合鋰鈉差異化競爭、宏觀戰略考慮等因素，鈉離子電池仍有極大市場空間，量產趨勢肯定是不會變的。
當前鈉離子電池仍處于研發向產業化過渡的階段。盡管鈉電可以兼容使用鋰電生產設備，但產業尚未形成健全的供應鏈。特別是電池材料體系，還尚未取得行業共識，各廠商在技術路徑的選擇中也是百家爭鳴。
黃夢丹告訴36碳，目前鈉離子電池還未形成穩定的工藝路線和原材料選擇，正極材料以層狀過渡金屬氧化物、普魯士藍（白）類化合物、聚陰離子化合物三種主流路線，負極材料以硬碳為主。不同材料體系下，不同鈉電企業的產品也會有性能差異。各家仍處于各自探索階段，都在尋找一條最優路線。
墨柯也認為，鈉離子電池實現量產的主要突破點是在材料體系。特別是以硬碳為主的電池負極材料，鈉電與鋰電交集不多，基本都需要重新開發。
“鈉電負極材料目前受到無主流碳源原料的限制。如今行業內較成熟的是采用生物質碳作為負極材料，例如秸稈、椰殼等。但若要大規模應用時，這些生物質原料的來源、成本都是需要解決的問題。”他說。
另外，能量密度低仍是鈉電需要突破的難點。雖然鈉離子電池可以優先攻下能量密度要求較低的場景。但對于任何電池技術來說，若要進一步擴大市場規模，提升能量密度肯定是必須要做的事。
當來自外部鋰價的助推力明顯減弱，未來將是考驗鈉電產品力的時刻。這也倒逼鈉電玩家們加快內部的技術迭代與驗證，以求在鈉電市場格局形成前占得先機。
“未來兩年仍是鋰價的低價周期，鈉離子電池基本不會取得成本優勢。但就電池技術本身，這兩年正是鈉電的發展窗口期，也就是練‘內功’的階段。企業需把握這兩年時間把技術成熟度做上去，把成本降下來，同時還要做好市場驗證工作。等到鋰價走入下一個上升周期時，就是鈉電騰飛之時。”墨柯說。
