在新興的電池領域,鈉離子電池正逐步從實驗室走向應用,成為鋰離子電池的有力挑戰者。作為行業領軍企業,寧德時代早在2024年就對外發布了首代鈉離子電池,並同步展示了其鋰鈉混搭電池包技術,為這項技術商業落地奠定了重要基礎。

2024年,在世界青年科學家峰會上,寧德時代首席科學家吳凱宣布,第二代鈉離子電池已研發成功,標誌着該技術邁入新的發展階段。隨後,公司進一步推出“鈉新電池”品牌,正式推動鈉離子電池邁向市場。
鈉離子電池的優勢,與其卓越的低溫性能密不可分。雖然鈉離子自身體積與重量均大於鋰離子,但它在電解液中形成的溶劑化離子半徑卻更小。這是因為鈉離子的電荷密度較低,與溶劑分子的結合作用較弱,形成的溶劑化結構更為鬆散。在低溫環境下,這種鬆散的結構使鈉離子更容易擺脫溶劑分子的束縛,快速完成在電極中的嵌入與脫出過程,從而維持較高的離子電導率。實驗數據顯示,在零下40度的嚴寒中,鈉離子的電導率約為常溫下的十分之一;而鋰離子電池的電導率可能降至常溫的百分之一以下,差距十分顯著。
除了耐低溫特性,鈉離子電池在高溫環境下同樣表現出色。得益於鈉離子自身的平衡電位較高、結構穩定,高溫下不易發生金屬鈉析出,從而避免了枝晶刺穿隔膜導致的短路安全風險。它的熱失控起始溫度超過500攝氏度,遠高於三元鋰電池,本質安全性更為突出。在一場戰略發布會上,鈉離子電池在經歷整體鋸斷的極端破壞後,仍能維持正常放電,這進一步印證了其卓越的結構穩定性與安全性。

儘管鈉離子電池擁有多項優點,但其能量密度目前仍是主要挑戰。這一短板源於離子特性、電極材料、電芯活性材料佔比以及電芯封裝效率等多方面因素。然而,寧德時代最新發布的“鈉新電池”在能量密度上取得了顯著突破,其電芯能量密度最高可達到175Wh/kg,刷新了行業量產鈉電池的新紀錄。雖然與頂級的三元鋰電池單體能量密度(約300Wh/kg)相比仍有距離,但它已十分接近磷酸鐵鋰電池的水平,並比第一代鈉離子電池的160Wh/kg有所提升。
對於純電動汽車而言,175Wh/kg的能量密度已具備實際應用價值。更重要的是,鈉離子電池在材料成本上相比鋰電池更具優勢,且其耐低溫、耐高溫的特性能夠有效緩解冬季續航縮水問題。因此,鈉離子電池被視為鋰離子電池技術路線的重要補充,受到了車企與電池廠商的廣泛關注。
目前,全球首款搭載鈉電池的乘用車預計年內正式上市。未來,長安旗下多個品牌都將搭載寧德時代的“鈉新電池”,標誌着鈉離子電池的商業化應用正加速推進。
