钠电池真的要来了？沉寂五年后技术迎来关键突破
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去年底宁德时代供应商大会，创始人曾毓群激情献唱《光辉岁月》。“自信可以改变未来”的歌声中，沉寂已久的钠电池重返聚光灯下。
曾毓群一展歌喉
大会上，宁德时代向合作伙伴承诺：2026年大规模应用钠电池，覆盖乘用车、商用车、换电和储能四大领域。
不同于面向客户的产品发布会，供应商大会的目的就是给上下游吃定心丸。
看似提供了一张量产时间表，实则是一封面向产业链的“动员令”：大哥已经准备上了，兄弟们要大胆投入。提前备足产能，别怕没有订单。
蹉跎五年多，钠电池这次似乎要来真的了。
迟到四年的热闹
宁德时代第一次对钠电池动手，是在2024年7月。
时值新能源汽车市场大爆发，有别于锂电池的钠电池高调发布，颇受市场关注。但实际上，宁德时代那场发布会时长只有10分钟，与其说产品发布，更像是技术方案的一次验收报告，给产业界留下了巨大的想象空间。
钠和锂在元素周期表中同属第一主族，化学性质极为相似。因此，钠电池和锂电池的工作原理也基本相同：
充电时，电池内部的钠离子从正极脱出嵌入负极；放电时，钠离子从负极脱出返回正极。这种金属离子在两极之间穿梭摇摆的电池，也被形象称为“摇椅式电池”。
充放电过程中，电池内部钠离子的运动方向，外电路电子运动方向相反
和锂电池相比，钠电池生来就有两大优势：
一是原材料量大管饱，地壳中钠的含量约等于锂的400倍，卡脖子风险约等于零。二是天然的低温性能，零下20度也不用担心电量跳水，可以完美应对电动车冬季续航不足问题。
最关键的还是成本低。钠电池主要采用层状氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝三种正极材料，相比磷酸铁锂和三元锂电池常用的镍、钴等材料，成本低很多。
按照伍德麦肯兹的数据[1]，关键矿产价格上涨10%，磷酸铁锂电池的成本会上涨3.2%，而钠电池成本只会上涨0.8%，对原料市场波动的敏感度更低。
因此对动力电池厂商来说，钠电池最吸引人的地方就是成本波动小，利润空间更加稳定。这也是宁德时代多次站台钠电池的关键因素。
过去几年，钠电池每次高调登场，都是因为碳酸锂价格上涨。
2024年宁德时代PPT首发钠电池，大背景就是电池原材料碳酸锂价格上行，从年初约5万元/吨一路飙涨至惊人的60万元/吨高点。
上游锂矿赚得盆满钵满，下游生产商苦不堪言。宁德时代发布钠电池，一度被产业界解读为向上游压价。
有了宁德时代带头，其他生产商自然也不会闲着。2024年，国内数十个钠电项目密集落地，总投资额超过千亿元，钠电池行业规划产能直逼500GWh，形势一片大好[2]。
没想到电池级碳酸锂经过一年疯涨，2024年迅速下探，每吨单价跳水到10万元附近，原本打算撸起袖子大干特干的电池厂见好就收，钠电池又回到了无人问津的状态。
2024年锂价剧烈下跌
直到去年4月，宁德时代发布钠电池品牌“钠新”和对应的乘用车钠电池。按照最新说法，钠电池在零下40度能够保持90%可用电量，电池寿命高达10000次循环，12月正式量产。
有意思的是，宁德时代发布会开完两个月，碳酸锂价格就开始猛涨。去年6月以来，碳酸锂价格从6万元/吨涨至近14万元/吨，涨幅超过100%。
同一时期，下游市场各种长续航新车轮番登场，电池生产商产能紧绷成为日常。
上游原材料在涨价，下游新能源车在打价格战，钠电池恰如其分的又被端了上来。
狼真的要来了
钠电池纵有百般优点，但也有一个相当致命的缺陷：能量密度低。
能量密度是决定电池续航的关键指标，可以理解为电芯在单位质量提供的能量。电池包是多个电芯组成的系统，要引入大量结构件，成组效率（电池包能量密度/电芯能量密度）达不到100%。因此，整包能量密度会低于单个电芯。
2024年宁德时代发布第一代钠电池，仅仅公布了电芯单体能量密度为160Wh/kg，对成组效率和系统能量密度都没有公开。
但即便按“160Wh/kg”的水平观测，也远落后于磷酸铁锂电池，更不用说能量密度200Wh/kg以上的三元锂电池。能量密度的问题不解决，钠电池就很难大规模应用。
尤其锂价暴涨放大了钠电池的价格优势，而锂价一旦回落到10万以内，钠电池能量密度的短板会更加突出。
2024年底，乘用车市场中只有江淮钇为花仙子和江铃易至EV3（钠电版）等少数车型采用了钠电池。其特点是均为微型/小型车，主打城市代步，对续航要求不高，反而对成本锱铢必较。
钠电池长期被定位为磷酸铁锂电池的“替补队员”，也就是说，钠电池至少需要在能量密度上追平磷酸铁锂电池，其低成本、耐低温、热失控温度高等优势才能真正“有用”。
2024年，宁德时代曾在钠电池基础上推出了AB电池方案，将钠电池和锂电池按照一定比例混搭，将钠电池的低温优势和锂电池的能量密度优势结合，两头占便宜。
宁德时代2024年展示的AB电池：蓝色代表锂离子电池，银色代表钠离子电池
能量密度一度也是磷酸铁锂电池的短板。比亚迪第一代基于CTP结构的刀片电池，整包能量密度达到150Wh/kg，省掉了模组，体积利用率提升50%，同样的电池包可以塞入1.5倍数量的电芯，在三元锂电池面前扳回一局。
按照比亚迪的说法，通过高压密正极材料，第二代刀片电池能量密度可以达到190Wh/kg，这个数字已经超过磷酸铁锂理论的能量密度上限。
比亚迪在奋斗，宁德时代当然也没闲着。
宁德时代发布第一代钠电池，意图更多是推动产业上下游的投资。如今五年过去，钠电池技术已经有了明显进步。
按照宁德时代的说法，第二代钠电池单体能量密度达到175kWh/kg，虽不及最初设定的200Wh/kg目标，但已经和磷酸铁锂不相上下，可以满足大部分市场需求。
去年，钠新电池发布骁遥双核电池，基于钠和锂的双拼可以实现700km纯电续航。
骁遥双核电池中的“钠-铁”双核电池
也就是说，经过五年的研发实验，钠电池形成了相对成熟、能够满足市场需求的技术方案，离大规模量产还差临门一脚。这也是为什么宁德时代要给供应商加油打气，让大家跟着自己建产能的原因。
去年9月，曾毓群对话挪威主权基金掌舵人Nicolai Tangen时曾提到，二代钠电池在初期阶段，有机会替代小型车中20%-30%的磷酸铁锂电池。到了11月，曾毓群接受路透社采访再次改口：钠电池很可能替代50%的磷酸铁锂电池份额。
技术发布了，产品亮相了，供应商大会开完了，这次狼真的要来了。
[1] Sodium-ion batteries: disrupt and conquer，Wood Mackenzie
[2] 起点钠电
[3] 宁德时代超级科技日——12C超充、钠电技术 &产业趋势点评，五矿证券研究所
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